勘探工程土壤膨脹測量裝置以及測量方法制造方法及圖紙

勘探工程土壤膨脹測量裝置以及測量方法，包括：第一環刀，第二環刀，密封基座、固定頂板以及供水槽；第一環刀以及第二環刀設置于密封基座上，土壤試樣設置于第一環刀內；第一環刀的直徑小于第二環刀，第一環刀設置于第二環刀內，與第二環刀同圓心設置；第一環刀和第二環刀之間設置透水石；第一環刀包括上半部以及下半部，上半部為密封結構，下半部沿周向均勻設置透水孔；供水槽通過管路向所述第一環刀以及第二環刀之間的空間供水；固定頂板設置于土壤試樣上方，包括頂板以及與頂板固定的T形桿，T形桿能夠通過螺栓固定于所述密封基座。

Exploration engineering soil swelling measuring device and measuring method

Exploration engineering soil swelling measurement device and measurement method, including: the first ring of the second knife, knife, sealing base, fixed roof and water tank; the first and the second ring knife knife is arranged in the sealing base, the soil sample is arranged on the first ring in the first knife knife; ring is smaller than the diameter of the second knife, first ring the knife knife is arranged in the ring, set with the center and the second ring knife; permeable stone is arranged between the first and the second ring knife knife; the first ring knife comprises upper and lower part, the upper part of the seal structure, the lower part are uniformly arranged along the circumference of the permeable hole; the water tank through the pipeline to the first ring knife and the second knife space between the fixed roof is arranged in the water; soil samples above, including the roof and roof fixed T rod, T rod through bolt fixed on the sealing base.

【技術實現步驟摘要】
勘探工程土壤膨脹測量裝置以及測量方法
本專利技術涉及一種土壤測量裝置，尤其是涉及一種勘探工程膨脹土測量裝置以及測量方法。
技術介紹
膨脹土是一種吸水膨脹軟化、失水收縮開裂的特殊粘性土。膨脹土特性主要包括脹縮性、超固結性、裂隙性以及強度衰減特性等。膨脹土工程性狀的特殊性表現為吸水膨脹軟化，失水收縮干裂；強度隨含水率的變化波動幅度大，峰值強度高、殘余強度低；具有超固結性和裂隙性。膨脹土作為路基工程中常見的一種特殊土路基，常在水和交通荷載的共同作用下發生路基下沉外擠、基床翻漿冒泥以及滑坡等病害。我國膨脹土主要分布在云南、廣西、河南、湖北、山西、陜西、甘肅、新疆、內蒙、東北等地區。在這些膨脹土膨脹土地區的工程建設中，常用膨脹土作為建筑物以及工程的地基。由于膨脹土含有強親水性土礦物成分如蒙脫石和伊利石，使得膨脹土吸水膨脹，失水收縮，從而引起建筑物的開裂、傾斜破壞，或使開挖體的邊坡產生滑移失穩等現象，對工程建筑產生極大的危害。因而從某種意義上講，膨脹土對工程建筑的危害無所不包，成為淺表層輕型工程建設的技術難題。加強對膨脹土工程特性的研究，總結探討其內在的變形規律性，對工程建設具有十分重要的經濟意義和工程實踐價值。在膨脹土眾多膨脹指標之中,有荷膨脹率是最具有工程指導意義的一項,表征在一定的上覆荷載及側限條件下,膨脹土吸水膨脹的強弱,能夠較為真實地模擬路基實際受荷狀態。因此研究膨脹土的有荷膨脹率具有十分重大的工程實際意義。現有技術中，膨脹土的膨脹率的測量方法通常是在含水容器中底部設置透水石層，將土壤試樣設置于透水石層上，容器內的水通過透水石層傳遞到土壤試樣中，使土壤膨脹后測量土壤的膨脹力或者膨脹率，例如上海大學、北京交通大學、以及山東大學分別在201210390847.6、201310311612.8、CN201510059071.8的專利技術專利中所示的。但是，現有技術的上述技術方案中，測量容器中的水從試樣的底部或者頂部滲透到試樣中需要足夠長的時間，而對于土壤膨脹力或者膨脹力的測量需要在整個測量周期中多個時間節點進行測量，對于早期的測量節點測量容器中水還沒有完全滲透到試樣中，導致測量值無法反應試樣的真實物理參數。
技術實現思路
本專利技術提供了一種土壤試樣膨脹測量裝置以及測量方法，能夠在土壤膨脹測量中對于早期的測量節點也能夠反應試樣的真實物理參數。作為本專利技術的一個方面，提供了一種土壤試樣膨脹測量裝置，包括：第一環刀，第二環刀，密封基座、固定頂板以及供水槽；所述第一環刀以及第二環刀設置于所述密封基座上，所述土壤試樣設置于第一環刀內；所述第一環刀的直徑小于第二環刀，所述第一環刀設置于第二環刀內，與第二環刀同圓心設置；所述第一環刀和第二環刀之間設置透水石；所述第一環刀包括上半部以及下半部，所述上半部為密封結構，所述下半部沿周向均勻設置透水孔；所述供水槽通過管路向所述第一環刀以及第二環刀之間的空間供水；所述固定頂板設置于土壤試樣上方，包括頂板以及與頂板固定的T形桿，所述T形桿能夠通過螺栓固定于所述密封基座。優選的，所述密封基座上表面設置以圓點為零點，左右兩側延伸的刻度線。優選的，所述試樣為環形試樣。優選的，所述土壤為膨脹土。優選的，所述第一環刀外表面能夠貼附濾紙。優選的，所述T形桿為可伸縮桿。優選的，所述土壤試樣的高度低于所述第一環刀下半部高度。優選的，還包括塑料薄膜，所述塑料薄膜用于包裹所述第一環刀外表面，其高度高于所述第一環刀。作為本專利技術的另外一個方面，提供上述土壤試樣膨脹測量裝置的測量方法，包括如下步驟：（1）準備試驗用土；（2）通過第一環刀以及直徑小于第一環刀的內環刀在密封基座上將試驗用土制備試樣；制備成的試樣位于第一環刀內；（3）在第一環刀外表面貼附濾紙；在濾紙外表面包裹高度高于所述第一環刀的塑料薄膜；（4）向第一環刀和第二環刀之間的空間加入透水石；（5）調整T形桿的高度，使固定頂板與試樣頂部緊密接觸，通過螺栓使固定頂板固定，確定土壤試樣內環的初始直徑；（6）通過供水槽向第一環刀和第二環刀之間的空間注入測試水；（7）在測試水到達第一環刀和第二環刀之間空間的底部后，向上抽拉濾紙外表面包裹的塑料薄膜，使塑料薄膜的底部與試樣頂部位于同一高度；（8）間隔特定時間，記錄土壤試樣內環的實時直徑，直到試樣膨脹結束。優選的，所述步驟（2）中，先將第一環刀下半部的外表面包裹塑料薄膜，通過第一環刀以及直徑小于第一環刀的內環刀在密封基座上制備將試驗用土制備試樣；試樣制備完畢后，將所述塑料薄膜由所述第一環刀去除。優選的，所述第二環刀由透明材料設置，在所述步驟（4）中，在向第一環刀和第二環刀之間的空間加入透水石前，在所述第二環刀的內壁底部設置一圈環形PH試紙；所述步驟（6）中，所述測試水為酸性水或者堿性水；在所述步驟（7）中，根據所述環形PH試紙的顏色變化判斷測試水到達第一環刀和第二環刀之間空間的底部。附圖說明圖1是本專利技術實施例的結構示意圖。具體實施方式為了更清楚地說明本專利技術的技術方案，下面將使用實施例對本專利技術進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本專利技術的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些實施例獲取其他的技術方案，也屬于本專利技術的公開范圍。如圖1所示，本專利技術實施例的土壤試樣膨脹測量裝置，包括：密封基座10，第一環刀20，第二環刀30，固定頂板40以及供水槽50。其中，密封基座10設置于底部，第一環刀20以及第二環刀30設置于密封基座10上。第一環刀20的直徑小于第二環刀30，第二環刀20設置于第二環刀30內，與第二環刀30同圓心設置。在檢測時，環形土壤試樣60設置于密封基座10上，位于第二環刀30內，與第二環刀30同心。環形土壤試樣60使用待檢測的膨脹土制備。在密封基座10上表面設置以圓點為零點，左右兩側延伸的刻度線。從而，通過刻度線能夠確定環形土壤試樣60膨脹后的內徑。第一環刀20包括上半部21以及下半部22，上半部21為密封結構，下半部22沿周向均勻設置透水孔23。優選的，由于水壓隨著深度增加，可以將透水孔23的直徑從下半部22的底部到頂部逐漸增大，從而使試樣的各個高度滲透均勻的水量。在檢測時，在第一環刀20的外表面貼附濾紙24。在第一環刀20的下半部22和第二環刀30之間設置透水石區域25，供水槽50通過管路51向第一環刀20以及第二環刀30之間的透水石區域25供水。固定頂板40設置于土壤試樣上方，包括頂板41以及與頂板41固定的T形桿42。T形桿42為可伸縮桿，通過調節其高度能夠使頂板41緊貼于環形土壤試樣60的上表面。T形桿42能夠通過螺栓43固定于密封基座10。本專利技術實施例的土壤試樣膨脹測量裝置的測量方法，包括如下步驟：（1）準備試驗用土；（2）通過第一環刀20以及直徑小于第一環刀20的內環刀在密封基座10上將試驗用土制備土壤試樣60；制備成的土壤試樣60位于第一環刀20內；（3）在第一環刀20外表面貼附濾紙24；在濾紙24外表面包裹高度高于第一環刀20的不透水的塑料薄膜；（4）向第一環刀20和第二環刀30之間的透水石區域25加入透水石；（5）調整T形桿42的高度，使固定頂板40與土壤試樣60頂部緊密接觸，通過螺栓43使固定頂板固定，通過密封基座10上的刻度確定土壤試樣60本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種土壤試樣膨脹測量裝置，包括：第一環刀，第二環刀，密封基座、固定頂板以及供水槽；所述第一環刀以及第二環刀設置于所述密封基座上，所述土壤試樣設置于第一環刀內；所述第一環刀的直徑小于第二環刀，所述第一環刀設置于第二環刀內，與第二環刀同圓心設置；所述第一環刀和第二環刀之間設置透水石；所述第一環刀包括上半部以及下半部，所述上半部為密封結構，所述下半部沿周向均勻設置透水孔；所述供水槽通過管路向所述第一環刀以及第二環刀之間的空間供水；所述固定頂板設置于土壤試樣上方，包括頂板以及與頂板固定的可伸縮桿T形桿，所述可伸縮桿T形桿能夠通過螺栓固定于所述密封基座。

【技術特征摘要】
1.一種土壤試樣膨脹測量裝置，包括：第一環刀，第二環刀，密封基座、固定頂板以及供水槽；所述第一環刀以及第二環刀設置于所述密封基座上，所述土壤試樣設置于第一環刀內；所述第一環刀的直徑小于第二環刀，所述第一環刀設置于第二環刀內，與第二環刀同圓心設置；所述第一環刀和第二環刀之間設置透水石；所述第一環刀包括上半部以及下半部，所述上半部為密封結構，所述下半部沿周向均勻設置透水孔；所述供水槽通過管路向所述第一環刀以及第二環刀之間的空間供水；所述固定頂板設置于土壤試樣上方，包括頂板以及與頂板固定的可伸縮桿T形桿，所述可伸縮桿T形桿能夠通過螺栓固定于所述密封基座。2.根據權利要求1所述的土壤試樣膨脹測量裝置，其特征在于：所述密封基座上表面設置以圓點為零點，左右兩側延伸的刻度線。3.根據權利要求2所述的土壤試樣膨脹測量裝置，其特征在于：所述試樣為環形試樣。4.根據權利要求3所述的土壤試樣膨脹測量裝置，其特征在于：所述土壤為膨脹土。5.根據權利要求4所述的土...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓少鵬，
申請(專利權)人：韓少鵬，
類型：發明
國別省市：河北,13