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原文传递一种黄土湿陷变形模量测定装置及方法

专利名称：	一种黄土湿陷变形模量测定装置及方法
摘要：	本发明公开了一种黄土湿陷变形模量测定装置及方法，包括圆管和测量腔；圆管的周面上设置有凹槽作为注水舱，注水舱通过圆管管道内部的注水舱进水管与水源连接，注水舱顶部密封设置有透水板；测量腔采用弹性膜内部中空密封制成，形状为管状，嵌套固定在圆管的周面上，测量腔内壁通过圆管管道内部的测量腔进水管连接有水源和水压控制器，测量腔内壁连接圆管管道内部的测量腔排气管，圆管竖直放置时，测量腔排气管自由端高度高于测量腔的设置高度，且测量腔排气管自由端设置有排气阀。实现黄土地层内部不同深度实现变形模量的测定，有效解决了现场浸水载荷只能测量浅部黄土湿陷变形模量的弊端。
专利类型：	发明专利
申请人：	长安大学
发明人：	刘鑫;张宁;兰恒星;董忠红;晏长根
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010121111.3
公开号：	CN111141597A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	马贵香
分类号：	G01N3/02;G01N3/12;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/02;G01N3/12
申请人地址：	710064 陕西省西安市南二环路中段
主权项：	1.一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，包括圆管和测量腔(8)；圆管的周面上设置有凹槽作为注水舱，注水舱通过圆管管道内部的注水舱进水管(10)与水源连接，注水舱顶部密封设置有透水板；测量腔(8)采用弹性膜内部中空密封制成，形状为管状，嵌套固定在圆管的周面上，测量腔(8)内壁通过圆管管道内部的测量腔进水管(11)连接有水源和水压控制器，测量腔(8)内壁连接圆管管道内部的测量腔排气管(12)，圆管竖直放置时，测量腔排气管(12)自由端高度高于测量腔(8)的设置高度，且测量腔排气管(12)自由端设置有排气阀(19)。 2.根据权利要求1所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，测量腔(8)的两端，分别设置有上辅助腔(7)和下辅助腔(9)，上辅助腔(7)和下辅助腔(9)采用弹性膜内部中空密封制成，形状为管状，嵌套固定在圆管的周面上，上辅助腔(7)和下辅助腔(9)通过圆管管道内部的辅助腔进气管(13)连接有空压机(16)。 3.根据权利要求1所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，注水舱为绕圆管周面一圈的环形凹槽。 4.根据权利要求3所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，圆管的上下两端各设置有一个注水舱。 5.根据权利要求4所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，圆管包括上圆管(1)、中圆管(2)和下圆管(3)，中圆管(2)的两端分别与上圆管(1)的底端和下圆管(3)的顶端螺纹连接，螺纹连接位置为凹槽部位。 6.根据权利要求1所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，注水舱内部与透水板之间的区域，密封设置有金属板(4)，金属板(4)上设置有若干通孔(20)。 7.根据权利要求6所述的一种黄土湿陷变形模量测定装置，其特征在于，透水板和金属板(4)均通过O型圈(6)与注水舱连接。 8.一种基于权利要求1-7任意一项所述装置的黄土湿陷变形模量测定方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤一，对黄土测定区域进行打孔，形成钻孔，测量孔的直径等于圆管的直径；步骤二，打开排气阀(19)，水源通过测量腔进水管(11)将水注入测量腔(8)中，测量腔(8)内空气通过测量腔排气管(12)排出，直到水超过排气阀(19)，关闭排气阀(19)，并停止向测量腔(8)注水，测量此时的测量腔(8)体积V0；步骤三，将装置放置进测量井中的指定深度位置；步骤四，将水源通过注水舱进水管(10)到达注水舱，穿过透水板进入土体，使土体浸水增湿，注水速率大于土体的渗透系数，注水时间不少于1天；步骤五，待注水舱注水完成后，水源通过测量腔进水管(11)将水注入测量腔(8)中，并打开水压控制装置，使得测量腔(8)增压，采用逐级增压的方式加压，加载压力增量为25kPa，每加一级荷载前后，测量并记录1次测量腔(8)的水体积变化，当注水量急剧增加，停止向测量腔(8)注水，终止试验；步骤六，实施步骤一、二、三和五，计算得到土体天然状态下的变形模量E1；实施步骤一至步骤五，计算得到土体增湿状态下的变形模量E2，得到土体在天然状态下与增湿状态下的变形模量差异值。 9.根据权利要求8所述的一种黄土湿陷变形模量测定方法，其特征在于，步骤五中，在测量腔(8)注水的同时，打开空压机(16)，向上辅助腔(7)和下辅助腔(9)中注入空气，保障测量腔(8)沿径向膨胀加压。
所属类别：	发明专利