CN109267560A - 一种土体松散系数测定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土体松散系数测定装置，包括取土范围框、钢钎冒和钢钎；取土范围框上钻有圆孔；钢钎冒上安装气泡水平仪,钢钎冒底部设置螺纹孔；钢钎顶端设置与螺纹孔配合的螺纹头，底端为尖头。本发明至少包括以下效果：(1)目前尚未有土体松散系数测定仪器及规范，本发明提供了一种土体松散系数测定装置及方法。(2)设置钢钎冒可以扩大钢钎上部受力面积，同时钢钎底端为尖头，都便于钢钎钉入土体。冒筒内部装有气泡水平仪，可以随时判断钢钎钉入土体的垂直度，并及时调整。(3)该土体松散系数测定装置构造简洁操作简便，可以便捷且较为准确地对土体松散系数进行测定，可以满足施工、设计单位的要求。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程施工领域，具体涉及一种土体松散系数测定装置及方法。
背景技术
土的松散性是指天然原状土体经开挖后，原本密实的土体变得散乱因而体积增大，挖出土体回填压实后其体积仍不能回复到原始状态，土的这种性质成为土体的松散性。土的松散性大小可以用最初松散系数表示，等于土经开挖后松散的体积与土开挖前自然状态下体积的比值。在建筑工程中，土的松散性对土石方运输工具的选择和挖掘、平整的方量计算等均有着较大的影响。在盾构隧道施工中，排土量的控制极其重要，当排土实际值与理论计算值偏差较大时，会造成地表位移超限，确定排土理论值的关键是较准确地测定不同深度、不同土层的松散系数。
土的松散系数受自身性状及周围环境的影响，随机性比较大，目前尚未有土体松散系数测定仪器及规范，因此对土松散系数进行较准确测定具有一定的难度。本发明提供了一种土体松散系数测定装置及方法，为土木工程施工中土体松散系数的测定提供一定参考。
发明内容
本发明的目的是解决至少一个上述问题，并提供后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种土体松散系数测定装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种土体松散系数测定装置，包括取土范围框、钢钎冒和钢钎；
取土范围框上钻有圆孔；
钢钎冒上安装气泡水平仪，钢钎冒底部设置螺纹孔；
钢钎顶端设置与螺纹孔配合的螺纹头，底端为尖头。
作为优选方式，取土范围框由四条尺寸相同的薄钢板条焊接而成，焊接后保证平整；
取土范围框内边四角部位钻有圆孔，用于钢钎的穿插。
作为优选方式，钢钎冒上设置冒筒，冒筒内安装气泡水平仪，钢钎冒的底部中心位置设置内螺纹孔。
作为优选方式，钢钎冒为铁或钢材质制成。
作为优选方式，钢钎由优质钢制成。
一种土体松散系数测定方法，包括以下步骤：
S1、取土范围标定：取土范围应选取待测地层具有代表性的平整区域，将取土范围框放在该区域内，四根垂直的钢钎分别穿入取土范围框的圆孔，然后将钢钎钉入土体一定深度，形成一定体积的取土范围，该体积记为V0；
S2、取土：用小铁铲将范围框和钢钎范围内的土体小心取出；
S3、拌土：将挖出的土体进行搅拌；
S4、量土：将搅拌好的土体倒入量土容器中；倒完之后量土容器最上方土界面应平整，并进行体积量读数，该读数记为V1。
S5、计算：通过最初松散系数K1计算公式为：K1＝V1/V0计算土体松散系数。
作为优选方式，所述测定方法需要重复步骤S1～S5至少测定三个不同位置，最后取平均值作为该土层的最初松散系数。最终松散系数的测定方法与上述步骤类似，不再赘述。
作为优选方式，钢钎钉入土体的过程中通过气泡水平仪或圆水准器随时判断钢钎钉入土体的垂直度，并及时调整。
作为优选方式，S2中，当取土区域边沿有卵石时，应遵循“取左上，留右下”的原则；且需要逐层挖至规定深度。
作为优选方式，S3中将挖出的土体装入搅拌桶内进行人工搅拌或装入搅拌机内进行机械搅拌。
本发明至少包括以下有益效果：
与现有公知技术相比，本发明所提供的一种土体松散系数测定装置及方法有如下有益效果：
(1)目前尚未有土体松散系数测定仪器及规范，本发明提供了一种土体松散系数测定装置及方法，可以为土木工程施工中土体松散系数的测定提供一定参考。
(2)设置钢钎冒可以扩大钢钎上部受力面积，同时钢钎底端为尖头，都便于钢钎钉入土体。冒筒内部装有气泡水平仪，可以随时判断钢钎钉入土体的垂直度，并及时调整。
(3)该土体松散系数测定装置构造简洁操作简便，可以便捷且较为准确地对土体松散系数进行测定，可以满足施工、设计单位的要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中钢钎冒和钢钎的具体结构示意图。
其中：1-取土范围框，2-钢钎冒，3-钢钎，21-冒筒，22-气泡水平仪，23-螺纹孔，31-螺纹头，32-钢钎尖。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此处所称的“一个优选实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个优选实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序在没有特别说明的情况下并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明的限制。
如图1和图2所示，一种土体松散系数测定装置，包括取土范围框1、钢钎冒2和钢钎3；
取土范围框1上钻有圆孔；
钢钎冒2上安装气泡水平仪22，钢钎冒2底部设置螺纹孔23；
钢钎3顶端设置与螺纹孔23配合的螺纹头31，底端为尖头(即钢钎尖32)。
在一个优选实施例中，取土范围框1由四条尺寸相同的薄钢板条焊接而成，焊接后保证平整(上下两个面)；薄钢板条尺寸为55cm*5cm*0.3cm，焊接后内框为50cm的正方形，实际尺寸可以根据地层类型及现有材料情况适当调整；
取土范围框1内边四角部位钻有圆孔，直径略大于钢钎3(比如圆孔直径大于钢钎3外径1mm、2mm或3mm)，用于钢钎3的穿插。
在一个优选实施例中，取土范围框1为一张平整的钢板切割成的矩形框，切割后保证平整(上下两个面)；
在一个优选实施例中，钢钎冒2上设置冒筒21，冒筒21内安装气泡水平仪22，钢钎冒2的底部中心位置设置内螺纹孔23。
在一个优选实施例中，钢钎冒2为铁或钢材质制成。
在一个优选实施例中，钢钎3由优质钢制成，强度和刚度较大，在使用过程中不易发生弯曲等变形；钉入土体部分的钢钎3长度为50cm；钢钎3顶端攻外螺纹，钢钎3顶端可旋入钢钎冒2底部的螺纹孔23进而连接在一起，钢钎3底端为尖头，便于钢钎3钉入土体。
一种土体松散系数测定方法，包括以下步骤：
S1、取土范围标定：取土范围应选取待测地层具有代表性的平整区域，首先用圆水准仪或气泡水平仪22校核钢钎3的垂直度，再将取土范围框1放在该区域内，四根垂直的钢钎3分别穿入取土范围框1的圆孔，然后将钢钎3钉入土体一定深度，形成一定体积的取土范围，该体积记为V0，即土天然密实状态下的体积。
S2、取土：用小铁铲将范围框和钢钎3范围内的土体小心取出，尤其是范围框和钢钎3边沿的土体在挖取时应格外注意，防止超挖或少挖。当取土区域边沿有卵石时，应遵循“取左上，留右下”的原则。逐层挖至规定深度。
S3、拌土：将挖出的土体进行搅拌。
S4、量土：将搅拌好的土体缓缓倒入量土容器中，防止外溅。倒完之后量土容器最上方土界面应平整，并进行体积量读数，该读数记为V1，即土松散状态下的体积。
S5、计算：最初松散系数K1计算公式为：K1＝V1/V0。
在一个优选实施例中，所述测定方法需要重复步骤S1～S5至少测定三个不同位置，最后取平均值作为该土层的最初松散系数。最终松散系数的测定方法与上述步骤类似，不再赘述。
在一个优选实施例中，钢钎3钉入土体的过程中通过气泡水平仪22或圆水准器随时判断钢钎3钉入土体的垂直度，并及时调整。
在一个优选实施例中，S2中，取土范围框1和钢钎3边沿的土体在挖取时应格外注意，防止超挖或少挖。当取土区域边沿有卵石时，应遵循“取左上，留右下”的原则。逐层挖至规定深度。
在一个优选实施例中，S3中将挖出的土体装入搅拌桶内进行人工搅拌或装入搅拌机内进行机械搅拌。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种土体松散系数测定装置，其特征在于：包括取土范围框、钢钎冒和钢钎；
取土范围框上钻有圆孔；
钢钎冒上安装气泡水平仪，钢钎冒底部设置螺纹孔；
钢钎顶端设置与螺纹孔配合的螺纹头，底端为尖头。
2.根据权利要求1所述的一种土体松散系数测定装置，其特征在于：取土范围框由四条尺寸相同的薄钢板条焊接而成，焊接后保证平整；
取土范围框内边四角部位钻有圆孔，用于钢钎的穿插。
3.根据权利要求1所述的一种土体松散系数测定装置，其特征在于：钢钎冒上设置冒筒，冒筒内安装气泡水平仪，钢钎冒的底部中心位置设置内螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的一种土体松散系数测定装置，其特征在于：钢钎冒为铁或钢材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种土体松散系数测定装置，其特征在于：钢钎由优质钢制成。
6.一种土体松散系数测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取土范围标定：取土范围应选取待测地层具有代表性的平整区域，将取土范围框放在该区域内，四根垂直的钢钎分别穿入取土范围框的圆孔，然后将钢钎钉入土体一定深度，形成一定体积的取土范围，该体积记为V0；
S2、取土：用小铁铲将范围框和钢钎范围内的土体小心取出；
S3、拌土：将挖出的土体进行搅拌。
S4、量土：将搅拌好的土体倒入量土容器中；倒完之后量土容器最上方土界面应平整，并进行体积量读数，该读数记为V1；
S5、计算：通过最初松散系数K1计算公式为：K1＝V1/V0计算土体松散系数。
7.如权利要求6所述的一种土体松散系数测定方法，其特征在于：测定方法需要重复步骤S1～S5至少测定三个不同位置，最后取平均值作为该土层的最初松散系数。
8.根据权利要求6所述的一种土体松散系数测定方法，其特征在于：钢钎钉入土体的过程中通过气泡水平仪或圆水准器随时判断钢钎钉入土体的垂直度，并及时调整。
9.根据权利要求6所述的一种土体松散系数测定方法，其特征在于：S3中将挖出的土体装入搅拌桶内进行人工搅拌或装入搅拌机内进行机械搅拌。
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| CN112903958A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 深圳市工勘岩土集团有限公司 | 测定土层的天然密度及松散系数的方法 |
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