CN102360005A - 一种黄土湿陷性判别装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种黄土湿陷性判别装置及其使用方法，其包括有实验盒和量桩体，实验盒为上端开口、内径为100mm的圆柱型盒体，量桩体的重量为76克，其由上桩体和下桩体构成，下桩体的底面直径与上桩体的直径均为2cm，上桩体上离下桩体的底面1cm处设有一刻度线；实验时，先用环刀压入原状黄土中，然后将该原状黄土样品移至上述实验盒内；再将量桩体竖直压入实验盒的黄土样品中，压入深度刚好埋没到下桩体的底面处；最后往上述实验盒内注入深度为1cm的水，量测经过15秒时间量桩体是否下沉至刻度线，以判别黄土的湿陷性；本发明具有结构简单，操作过程简单又方便，省时又省力的优点，为黄土湿陷性判别提供了一种新的途径。

Description

一种黄土湿陷性判别装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种土工试验仪器及其使用方法，具体是指一种用于测试黄土是否具有湿陷性的判别装置及其使用方法。

背景技术

黄土是具有特殊工程性质的土体，某些黄土在自重应力或外部荷重下，受水浸湿后结构发生破坏，并产生下沉，强度降低，这种性质称为黄土的湿陷性；黄土湿陷性对人类工程危害较大，常使建筑物、渠道、库岸造成破坏，边坡产生滑动，并不是所有的黄土均具有湿陷性，相反不具有湿陷性的黄土在浸水后其强度和变形变化较小，对工程影响较小；因此，对于某一工程场地的黄土，需进行湿陷性判别，以采用避让、人工土质改良或其它措施加以防护。

目前黄土湿陷性通常采用浸水侧限压缩试验，试验时，先把保持天然含水量和结构的黄土土样装入侧限压缩仪内，再逐级加压，达到规定试验压力，土样压缩稳定后，进行浸水，使含水量接近饱和，土样又迅速下沉，再次达到稳定，得到浸水后的土样高度，由此计算求得土的湿陷系数，按照常规标准由该湿陷系数判断黄土是否为湿陷性黄土；所述现有侧限压缩试验其试验仪器较复杂，操作过程较繁琐，试验中存在耗时耗力的缺陷，特别是当无需了解黄土的具体湿陷系数，而只要简单判别黄土是否具有湿陷性的情况时，所述侧限压缩仪就存在不够简便实用的问题。

有鉴于此，本发明人对用于判别黄土是否具有湿陷性的结构装置进行了深入研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种结构简单的黄土湿陷性判别装置，其克服了传统技术中测试仪器存在结构复杂、操作繁琐等问题。

本发明的另一目的在于提供一种黄土湿陷性判别装置的使用方法，其具有操作简便、省时又省力的实用特性，为黄土湿陷性的判别提供了一种新途径。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种黄土湿陷性判别装置，其包括有实验盒和量桩体，上述实验盒为上端开口、内径为100mm的圆柱型盒体，上述量桩体的重量为76克，其由呈圆柱状的上桩体和呈圆锥状并底面固定连接在该上桩体下端部的下桩体构成，上述下桩体的底面直径与上述上桩体的直径均为2cm，上述上桩体上离上述下桩体的底面1cm处设有一刻度线。

上述实验盒由钢材或铜材形成。

上述下桩体的锥角为30度。

一种上述黄土湿陷性判别装置的使用方法，其包括以下几个步骤：

A、用直径与上述实验盒内径相同、高度比上述实验盒的内高度小的环刀压入原状黄土中，然后借由环刀将其内的原状黄土样品对应移至上述实验盒内；

B、将上述量桩体的下桩体竖直压入上述实验盒的黄土样品中，压入深度刚好埋没到下桩体的底面处；

C、往上述实验盒内注入深度为1cm的水，量测经过15秒临界时间上述量桩体是否下沉至刻度线，若下沉至刻度线，则判别所取黄土样品具有湿陷性，反之，则不具有湿陷性。

上述实验盒的内高度为83.7mm，上述环刀的高度为63.7mm。

采用上述方案后，本发明一种黄土湿陷性判别装置，其只包括有实验盒和量桩体，实验盒为上端开口的圆柱型盒体，量桩体有一定的重量，具体为76克，量桩体由呈圆柱状的上桩体和呈圆锥状并底面固定连接在上桩体端部的下桩体构成，上桩体上离下桩体的底面1cm处设有一刻度线；实验时，先用直径与实验盒内径相同、高度比实验盒的高度小的环刀压入原状黄土中，借由环刀将其内的原状黄土样品对应移至上述实验盒内；然后将量桩体的下桩体竖直压入实验盒的黄土样品中，压入深度刚好埋没到下桩体的底面处；最后，往上述实验盒内注入深度为1cm的水，量测经过15秒时间量桩体是否下沉至刻度线，若下沉至刻度线，则判别所取黄土样品具有湿陷性，反之，则不具有湿陷性；本发明同传统技术相比，具有结构简单的优点，而且实验中只需通过黄土浸水经过一定时间后，记录量桩体下沉到一定深度时所需要的时间来判别黄土是否具有湿陷性，操作过程十分简单又方便，省时又省力，为黄土湿陷性判别提供了一种新的途径。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

标号说明

实验盒    1     量桩体    2

上桩体    21    刻度线    211

下桩体    22    底面      221

黄土样品  3

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示为本发明一种黄土湿陷性判别装置，其包括有实验盒1和量桩体2。

实验盒1，为一上端开口的圆柱型盒体，具体可以由钢材或铜材形成，圆柱型盒体的内径R为100mm。

量桩体2，其重量为76克，由上桩体21和固定连接在上桩体21下端部的下桩体22构成，具体的，上桩体21呈圆柱状，其直径r为2cm，下桩体22呈倒置的圆锥状结构，其底面221一体成型在上桩体的下端部上，且该底面221的直径与上述圆柱状上桩体21的直径r相等，下桩体22的锥角最佳值为30度，上桩体21上设有一刻度线211，该刻度线211至下桩体22的底面221间的距离L为1cm。

上述黄土湿陷性判别装置在使用中包括以下几个步骤：

A、用直径与实验盒1内径R相同、高度比实验盒的内高度h小的环刀压入原状黄土中，然后借由环刀将其内的原状黄土样品3对应移至实验盒1内；

B、将量桩体2的下桩体22竖直压入实验盒1的黄土样品3中，压入深度刚好埋没到下桩体22的底面221处；

C、往上述实验盒内注入深度为1cm的水，量测经过15秒临界时间量桩体2是否下沉至刻度线211，若下沉至刻度线211，则判别所取黄土样品3具有湿陷性，反之，则不具有湿陷性。

上述实验盒1的内高度h大于环刀的高度与注入水的深度之和，具体较佳实施例中，实验盒1的内高度h为83.7mm，对应环刀的高度为63.7mm。

本发明中，确定量桩体2下沉到刻度线L所需的时间，即湿陷性对应的临界时间是关键判别依据，通过对某地区的多组湿陷性和非湿陷性黄土同时进行传统的室内浸水侧限压缩试验和本发明试验，发现所述临界时间约为13-18秒，因此取平均值15秒作为临界时间，实验中当下沉到刻度线L所需的时间小于此15秒临界时间时，判别黄土具有湿陷性，反之，则不具有湿陷性。

实施例一

测量一地区黄土过程中，首先，用直径100mm×高63.7mm的环刀压入原状黄土中，然后借由环刀将其内的原状黄土样品3对应移至实验盒1内，再将量桩体2的下桩体22竖直压入实验盒1的黄土样品3中，压入深度刚好埋没到下桩体22的底面221处，然后往上述实验盒内注入深度为1cm的自来水，经过11秒后，量桩体2下沉至刻度线L位置处，经过11秒的时间小于15秒临界时间，由此判别此黄土样品3具有湿陷性。

实施例二

测量另一地区黄土过程中，首先，用直径100mm×高63.7mm的环刀压入原状黄土中，然后借由环刀将其内的原状黄土样品3对应移至实验盒1内，再将量桩体2的下桩体22竖直压入实验盒1的黄土样品3中，压入深度刚好埋没到下桩体22的底面221处，然后往上述实验盒内注入深度为1cm的自来水，经过28秒后量桩体2才下沉至刻度线L位置处，经过28秒的时间大于15秒临界时间，由此判别此黄土样品3不具有湿陷性。

综上所述，本发明一种黄土湿陷性判别装置同传统技术相比，具有结构简单的优点，而且实验中只需通过原状黄土样品3浸水经过一定时间后，记录量桩体2下沉到一定深度时所需要的时间来判别黄土是否具有湿陷性，操作过程十分简单又方便，省时又省力，为黄土湿陷性判别提供了一种新的途径。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (5)

1.一种黄土湿陷性判别装置，其特征在于：其包括有实验盒和量桩体，上述实验盒为上端开口、内径为100mm的圆柱型盒体，上述量桩体的重量为76克，其由呈圆柱状的上桩体和呈圆锥状并底面固定连接在该上桩体下端部的下桩体构成，上述下桩体的底面直径与上述上桩体的直径均为2cm，上述上桩体上离上述下桩体的底面1cm处设有一刻度线。

2.如权利要求1所述的一种黄土湿陷性判别装置，其特征在于：上述实验盒由钢材或铜材形成。

3.如权利要求1所述的一种黄土湿陷性判别装置，其特征在于：上述下桩体的锥角为30度。

4.如权利要求1所述的一种黄土湿陷性判别装置，其特征在于：其使用方法包括以下几个步骤：

A、用直径与上述实验盒内径相同、高度比上述实验盒的内高度小的环刀压入原状黄土中，然后借由环刀将其内的原状黄土样品对应移至上述实验盒内；

B、将上述量桩体的下桩体竖直压入上述实验盒的黄土样品中，压入深度刚好埋没到下桩体的底面处；

C、往上述实验盒内注入深度为1cm的水，量测经过15秒临界时间上述量桩体是否下沉至刻度线，若下沉至刻度线，则判别所取黄土样品具有湿陷性，反之，则不具有湿陷性。

5.如权利要求4所述的一种上述黄土湿陷性判别装置，其特征在于：上述实验盒的内高度为83.7mm，上述环刀的高度为63.7mm。

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