CN110160925A - 一种土工试验气压固结渗透仪及其试验监测方法 - Google Patents
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Abstract
一种土工试验气压固结渗透仪及其试验监测方法,所述气压固结渗透仪包括气压加载装置、联合固结渗透试样装置和试验指标测量装置;气压加载装置包括固定座(18)、供压储备舱(35)、活塞顶管(15)、支架(1)、水平反力横桥(5)、设置在供压储备舱上的电子气压传感器(17);联合固结渗透试样装置包括托座(14)、底座(13)、舱筒套(10)、取土器(9)、下透水石(12)、上透水石(25)、内舱压盖(7)、上压盒(8)、外螺纹排水顶管(23)、压杆(36);上透水石和下透水石之间为试样舱(11),底座(13)上开设有进水道(24);试验指标量测装置包括电子流量计(3)、电子位移传感器(16)、电子孔隙水压力计(26)、渗透水头管(19)。本发明试验误差小,操作方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及土壤试验装置及试验方法技术领域,具体涉及一种土工试验气压固结渗透仪及其试验监测方法。
背景技术
土壤是地壳表层岩石自然分化的产物,同时也是工程建设中必不可少的建筑材料。作为一种松散的堆积物,土壤由土颗粒、土中气、土中水三相体系组成,使其具有复杂的物理力学性质。人们在生产建设中常通过室内土工试验来得到所需岩土的工程力学指标,对不同类型的土体进行研究和评价,为工程建设提供依据。
土的固结试验是测定土体在压力作用下的压缩特性,e-lgp压缩曲线和e-lgt压缩曲线是室内土的固结试验的直接成果,从而得到土的压缩性指标,包括土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、及通过经验作图法得到沉积土(层)的应力历史、土的固结系数和土体的次压缩系数。目前对于土的固结试验一般使用WG-3型单向压缩固结仪完成,该试验装置在试验时存在以下缺点与不足:
(1)砝码杠杆式加压,固结试验过程中随着土样被压缩导致杠杆失去平衡,造成实际加压荷载和理论加压荷载不符,虽然WG-3型单向压缩固结仪设有平衡杠杆调节轮,但通过这种方法调节加压杠杆平衡是阶段性的,不能实时地对加压荷载进行补偿,在人为的观察加压平衡杆平衡,调节平衡过程中不免会对固结试验产生影响。
(2)WG-3型单向压缩固结仪横桥加载顶杆与固结仪上压盖为触点接触,固结过程试样的变形可能不均匀,会造成固结仪上压盖及试样上方透水石偏转,导致固结仪上压盖及试样上方透水石与环刀卡塞,影响位移百分表对试验变形的量测。
(3)试验测量指标较为单一,进行固结压缩试验仅能控制固结荷载与测量固结变形量。使用该装置开展长期固结试验,由于固结仪气密性较差,试样被风干,对试验结果有较大影响。
目前试验室测定土样的渗透系数,一般都以常水头或变水头渗透试验进行测定。常水头渗透试验与变水头渗透试验所用设备基本相同,仅在水头控制方面有所不同,试验方法总体来说比较简便。但试验设备存在很大的不足,主要体现在:
(1)取土器方面。就测定原状土样渗透系数而言,制取原状样渗透土样时常见的方法为采用压样器将取土器推入土层中,再刨出试样。压入取土器的过程中,取土器内土体相对向上移动,当压样力度较大时,会致使试样上表面被压样器挤压,破坏原状土样的渗透性。
(2)堵水路径方面。该装置设计时未考虑土样与取土器内壁之间的缝隙,试验过程中水能直接从该缝隙内涌出,很大程度上影响对渗透系数的测定。
通过结合土的固结试验与土的渗透试验,开展土体的固结渗透试验,测定土样在不同固结状态下的渗透系数。目前室内试验为了达到试验目的,试验者多是结合WG-3型单向压缩固结仪与渗透仪进行改造,通过查阅相关专利及试验验证,发现该类设备改造存在一些问题:除了具有以上列出的WG-3型单向压缩固结仪与渗透仪各自存在的缺点外,常见改造的固结渗透仪也存在一些问题,如:从试样底部加水渗透,当固结压力小于水头压力,由于取土环刀是被固结渗透仪掐牢无法移动,水头压力会向上推动试样导致土样与环刀分离,水从间隙中通过,导致渗透系数测量不准确。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种可完成土的固结试验、土的渗透试验及联合固结渗透试验,且试验准确的土工试验气压固结渗透仪及其试验监测方法。
本发明采取的技术方案如下:
一种土工试验气压固结渗透仪,包括气压加载装置、联合固结渗透试样装置和试验指标测量装置;
所述气压加载装置包括底部固定座、设置于固定座内的供压储备舱、安装于供压储备舱顶部的活塞顶管、分别安装于固定座两侧的支架、两边分别套装于支架上部的水平反力横桥、分别套装于两边支架上并位于反力横桥顶面的桥架螺栓,在供压储备舱上设置有外接供压管以及与气压控制装置连接的电子气压传感器,在外接供压管上装有与气压控制装置连接的电控气阀;
所述联合固结渗透试样装置包括安装于活塞顶管顶部的托座、置放于托座上的中心带两级阶梯圆形凹槽的底座、安装于下面一级圆形凹槽中的下透水石、底部置于上面一级圆形凹槽上的舱筒套、设置于舱筒套内且上部带外凸环圈的薄壁圆筒形取土器、设置于取土器内上部的上透水石、设置于取土器顶部压在上透水石上且带中心排水孔和上部螺纹孔的内舱压盖、环套在取土器外围并压盖在舱筒套顶面的环形盘式上压盒、穿过反力横桥插入内舱压盖中心螺孔的装有排水顶管阀的外螺纹排水顶管及其顶管锁紧螺栓、对称设置于舱筒套前后并穿过上压盒后插入底座边沿插孔内的压杆、分别配装于前后压杆上并位于上压盒顶面的压杆螺母;所述舱筒套内壁上部加工有一圈沉台,所述取土器的外凸环圈止挡于沉台上;上透水石和下透水石之间的腔体为试样舱,在底座上开设有从外侧壁通向下面一级圆形凹槽的进水道;
所述试验指标量测装置包括安装于排水顶管上的电子流量计、安装于固定座与活塞顶管接触口处并与气压控制装置电连接的电子位移传感器、安装于托座上的电子孔隙水压力计、竖直卡装于反力横桥上并依靠安装架与支架连接固定的进水口带第二止水阀的渗透水头管、连接电子孔隙水压力计和渗透水头管的带有第一止水阀的软导管,电子孔隙水压力计与底座进水道的进水端连接;所述渗透水头管为外壁刻有标尺的透明玻璃管。
本发明所述取土器的取土端为刃形切口。在底座的底面设置有定位块,对应在托座上表面设置有可嵌入定位块的定位槽。在内舱压盖的上部螺纹孔底垫有环形止水圈,在内舱压盖外壁设置有卡套有2~3圈O型止水密封圈的凹槽,相邻的O型止水密封圈间之间涂抹有黄油;在上压盒、舱筒套与取土器外凸环圈三者之间的间隙内垫设有橡胶封水圈,在舱筒套内壁与取土器外凸环圈外壁之间设置有O型止水密封圈;在舱筒套与底座的环形配合面设置有橡胶封水圈,在底座上表面设置有一圈止水槽,在止水槽中配装有橡胶止水圈。
本发明所述土工试验气压固结渗透仪的监测方法,是采用所述土工试验气压固结渗透仪进行土样固结排水量、孔隙水压力、渗透水位、固结压缩量指标的监测,具体方法如下:
转动排水顶管向上提升一定高度,连接内舱压盖与排水顶管;将装好下透水石舱筒套、试样仓内装好待测土样的取土器、上透水石以及上压盒的底座置放于托座上,通过定位块与定位槽配合定位,转动排水顶管向下移动一定位移,使内舱压盖恰好与内舱上透水石接触,拧紧顶管锁紧螺栓,固定排水顶管;通过外接供压管向供压储备舱提供气压,通过气压控制装置设定供压储备舱的目标气压值,设备自动打开电控气阀释放供压储备舱内气压,使活塞顶管与托座恢复初始位置;气压传感器实时将供压储备舱内气压反馈给气压控制装置,判断是否关闭电控气阀,达到设定的目标气压值,推动活塞顶管平稳上升,通过活塞顶管提供施加给试样仓内土样的固结力;
土样固结排水量指标的监测由电子流量计完成,监测方法为:排水顶管与内舱压盖连接,试样舱内土样固结、渗透试验排水向上排出并沿排水顶管通过电子流量计,测量排水量;
土样孔隙水压力指标的监测由电子孔隙水压力计完成,监测方法为:将电子孔隙水压力计一端与底座进水道进水端连接,另一端软导管上的第一止水阀保持关闭状态,测量土样孔隙水压力;
土样渗透水位指标的监测由渗透水头管完成,监测方法为:用软导管将第一止水阀与渗透水头管的出水口连接,先将渗透水头管插入反力横桥中,使渗透水头管的“0”刻度线与排水顶管出水口位置平齐,再使用渗透水头管安装架连接支架固定渗透水头管,测量土样渗透水位;
土样固结压缩量指标的监测由电子位移传感器完成,监测方法为:在固定座与活塞顶管接触口处安装电子位移传感器,通过测量活塞顶管的位移得到土样的压缩量。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明可完成土的固结试验、土的渗透试验及联合固结渗透试验;
(2)本发明在进行土的固结试验时,能对固结过程试样排水量、试样内超孔隙水压力进行观测,能对试样的排水路径进行切换控制,采用气压加载使固结压力加载更加精准,同时能够有效地防止在加压过程中产生“塞盖”现象以及开展长期固结试验时试样水分蒸发对试验结果的影响;
(3)本发明的联合固结渗透试样装置结构合理,工作过程中结构稳固,加之将取土器的取土端加工成刃形切口,可防止取样过程中压土器对试样的破坏。同时在内舱压盖、上压盒、舱筒套、取土器、底座相互之间的装配面设置了严密的密封体系,解决了现有技术的渗透试验设备的缺陷;
(4)本发明在进行联合固结渗透试验时,采用反力桥架固定上压盖位移,解决了小固结压力情况下,渗透水头压力上推,导致土样与环刀分离致使土样渗透系数测量不准确的问题。
下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。
附图说明
图1为本发明的土工试验气压固结渗透仪沿反力横桥纵向中心线剖开的示意图;
图2为图1的俯视图;
图3为图2的A-A断面图;
图4为取土器的结构示意图;
图5为舱筒套沿径向剖开的结构示意图;
图6为底座沿径向剖开的结构示意图;
图7为上压盒沿径向剖开的结构示意图;
图8为内舱压盖沿径向剖开的结构示意图。
图中:1-支架,2-排水顶管阀,3-电子流量计,4-桥架螺栓,5-反力横桥,6-顶管锁紧螺栓,7-内舱压盖,8-上压盒,9-取土器,10-舱筒套,11-试样舱,12-下透水石,13-底座,14-托座,15-活塞顶管,16-电子位移传感器,17-气压传感器,18-固定座,19-渗透水头管,20-安装架1,21-外凸环圈,22-沉台,23-排水顶管,24-进水道,25-上透水石,26-电子孔隙水压力计,27-第一止水阀1,28-软导管,29-第二止水阀,30-进水口,31-出水口,32-气压控制装置,33-电控气阀,34-外接供压管,35-供压储备舱,36-压杆,37-压杆螺母。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
如图1~图3所示的土工试验气压固结渗透仪,包括气压加载装置、联合固结渗透试样装置和试验指标测量装置。
所述气压加载装置包括底部固定座18、设置于固定座内的供压储备舱35、安装于供压储备舱顶部的活塞顶管15、分别安装于固定座两侧的支架1、两边分别套装于支架上部的水平反力横桥5、分别套装于两边支架上并位于反力横桥顶面的桥架螺栓4,在供压储备舱35上设置有外接供压管34以及与气压控制装置32连接的电子气压传感器17,在外接供压管上装有与气压控制装置连接的电控气阀33。
所述联合固结渗透试样装置包括安装于活塞顶管15顶部的托座14、置放于托座上的中心带两级阶梯圆形凹槽的底座13、安装于下面一级圆形凹槽中的下透水石12、底部置于上面一级圆形凹槽上的舱筒套10、设置于舱筒套内且上部带外凸环圈21的薄壁圆筒形取土器9、设置于取土器内上部的上透水石25、设置于取土器顶部压在上透水石上且带中心排水孔和上部螺纹孔的内舱压盖7、环套在取土器外围并压盖在舱筒套10顶面的环形盘式上压盒8、穿过反力横桥5插入内舱压盖中心螺孔的装有排水顶管阀2的外螺纹排水顶管23及其顶管锁紧螺栓6、对称设置于舱筒套10前后并穿过上压盒后插入底座13边沿插孔内的压杆36、分别配装于前后压杆上并位于上压盒顶面的压杆螺母37;所述舱筒套10内壁上部加工有一圈沉台22,所述取土器9的外凸环圈21止挡于沉台22上;上透水石25和下透水石12之间的腔体为试样舱11,在底座13上开设有从外侧壁通向下面一级圆形凹槽的进水道24。在底座13的底面设置有定位块,对应在托座14上表面设置有可嵌入定位块的定位槽,实现底座与托座的定位。
所述试验指标量测装置包括安装于排水顶管2上的电子流量计3、安装于固定座18与活塞顶管15接触口处并与气压控制装置32电连接的电子位移传感器16、安装于托座14上的电子孔隙水压力计26、竖直卡装于反力横桥5上并依靠安装架20与支架1连接固定的进水口30带有第二止水阀29的渗透水头管19、连接电子孔隙水压力计26和渗透水头管19的带有第一止水阀27的软导管28,电子孔隙水压力计26与底座进水道24的进水端连接;所述渗透水头管19为外壁刻有标尺的透明玻璃管。
本发明的固定座18、两侧支架1、反力横桥5连接后作为固结加压的反力桥架。反力横桥5上加工有供排水顶管23穿过的螺纹孔道以及固定渗透水头管19的卡口。排水顶管23为外壁有螺纹的中空圆管,排水顶管23螺纹规格与反力横桥5螺纹孔道、内舱压盖7螺纹孔一致。通过顶管锁紧螺栓6对排水顶管23的调节长度进行固定。
如图4所示,所述取土器9为带外凸环圈21的薄壁圆筒,规格为外径75mm、内径61.8mm、筒高80mm,在距取土端40mm处设置外凸环圈21,底部取土端9a制作成刃形切口,使取土器9在取样时方便切入土样,外凸环圈21能有效控制取土器的切样深度,避免取样时压样器对土样上表面的挤压扰动。要求取土器试样舱11表面光滑、刚度大,有效避免加压固结时取土器变形。
如图5所示,所述舱筒套10内壁上部加工有一圈沉台22,组装时,取土器9的外凸环圈21止挡于沉台22上。承台台面和舱筒套底面均加工有放置密封圈的凹槽。
如图6所示,所述底座13为带底部边沿的台阶形圆柱体,在底部边沿两侧加工有插孔13a,供压杆36插入定位。在圆柱体中心加工有两级阶梯圆形凹槽,下面一级圆形凹槽13b用于安装下透水石12,上面一级圆形凹槽13c用于承放舱筒套10。在底座13上开设有从外侧壁通向下面一级圆形凹槽的进水道24。
如图7所示,所述上压盒8为环形盘式结构,其中心加工有中心孔8a,内圈底部设置有凸圈8b,用于压入取土器与舱筒套之间的间隙,在上压盒两边加工有供压杆36穿过的穿孔8c。
如图8所示,所述内舱压盖7中心设有排水孔7c,压盖下压面7a设计为汇水结构,使中心排水孔稍高于四周。压盖上部设有螺纹孔7d,螺纹孔中心与排水孔重合,排水顶管23与内舱压盖通过螺纹连接。在内舱压盖7的上部螺纹孔底的环形止水槽7e内垫有环形止水圈,在内舱压盖外壁设置有卡套有2~3圈O型止水密封圈的凹槽7b,保证内舱压盖7与取土器9内壁之间不漏气、不漏水,相邻的O型止水密封圈间之间涂抹有黄油,降低试样压缩时之间产生的摩阻力。
本发明的土工试验气压固结渗透仪设置了严密的密封体系,在上压盒8、舱筒套10与取土器外凸环圈21三者之间的间隙内垫设有橡胶封水圈,在舱筒套10内壁与取土器外凸环圈21外壁之间设置有O型止水密封圈;在舱筒套10与底座13的环形配合面设置有橡胶封水圈,在底座13上表面设置有一圈止水槽,在止水槽中配装有橡胶止水圈。
采用本发明所述土工试验气压固结渗透仪可以进行土样固结排水量、孔隙水压力、渗透水位、固结压缩量指标的监测,具体方法如下:
首先将装有土样的取土器9套入舱筒套10内,在底座13内放置下透水石12,组装上压盒8与舱筒套10,调节上压盒8与底座13位置,插入压杆36,拧紧压杆螺母37,将上透水石25放入取土器9。然后将组装好的联合固结渗透试样舱放入托座14内,使底座13与托座14定位槽重合。
转动排水顶管23向上提升一定高度,连接内舱压盖7与排水顶管23;将装好下透水石12、舱筒套10、取土器9、上透水石25以及上压盒8的底座13置放于托座14上并定位,转动排水顶管23向下移动一定位移,使内舱压盖7恰好与内舱上透水石25接触,拧紧顶管锁紧螺栓6,固定排水顶管23;通过外接供压管34向供压储备舱35提供气压,通过气压控制装置32设定供压储备舱35的目标气压值,设备自动打开电控气阀33释放供压储备舱内气压,使活塞顶管15与托座14恢复初始位置;气压传感器17实时将供压储备舱35内气压反馈给气压控制装置32,判断是否关闭电控气阀33,达到设定的目标气压值,推动活塞顶管15平稳上升,通过活塞顶管提供施加给试样仓内土样的固结力;
土样固结排水量指标的监测由电子流量计3完成,监测方法为:排水顶管23与内舱压盖7连接,试样舱11内土样固结、渗透试验排水向上排出并沿排水顶管23通过电子流量计3,测量排水量。
土样孔隙水压力指标的监测由电子孔隙水压力计26完成,监测方法为:将电子孔隙水压力计26一端与底座13进水道进水端连接,另一端软导管28上的第一止水阀27保持关闭状态,测量土样孔隙水压力。
将电子流量计3与排水顶管23相连,将电子孔隙水压力计26与底座13出水口连接。打开排水顶管阀2、关闭第一止水阀27,可实现单向排水固结试验,并测量土样顶面排水量及土样底部孔隙水压力的消散情况;
将电子孔隙水压力计26与排水顶管23相连,将电子流量计3与底座13出水口连接。关闭排水顶管阀2、打开第一止水阀27,可实现单向排水固结试验,并测量土样底面排水量及土样顶部孔隙水压力的消散情况。
将电子流量计3排水顶管23相连,换电子孔隙水压力计26为电子流量计3。打开排水顶管阀2、第一止水阀27,可实现双向排水固结试验,并分别测量土样顶、底面排水量。固结压力值在气压控制装置32中设定,通过电子位移传感器16测量试样的沉降量。
土样渗透水位指标的监测由渗透水头管19完成,监测方法为:用软导管28将第一止水阀27与渗透水头管的出水口31连接,先将渗透水头管19卡装在反力横桥5中,使渗透水头管19的“0”刻度线与排水顶管23出水口位置平齐,再使用渗透水头管安装架20连接支架1固定渗透水头管19,测量土样渗透水位。
进行常水头渗透试验时,先关闭第一止水阀27,由进水口30补水,保持渗透水头管19液柱高度不变,打开排水顶管阀2、第一止水阀27,通过电子流量计3测量渗水量。
进行变水头渗透试验时,先关闭第一止水阀27,由进水口30补水,待渗透水头管19液柱达到指定高度,关闭第二止水阀29,打开排水顶管阀2、第一止水阀27,记录渗透水头管19高度变化情况。
进行联合固结渗透试验(进行联合固结渗透试验的目的是为了测定土样渗透系数随固结程度的关系)时,将电子流量计3与排水顶管23相连,先关闭第一止水阀27,由进水口30补水,待渗透水头管19液柱达到指定高度,关闭第二止水阀29,打开排水顶管阀2、第一止水阀27。固结压力值在气压控制装置32中设定,通过电子位移传感器16测量试样沉降量;通过渗透水头管19、电子流量计3测定不同固结程度下的渗透量。
土样固结压缩量指标的监测由电子位移传感器16完成,监测方法为:在固定座18与活塞顶管15接触口处安装电子位移传感器16,通过测量活塞顶管15的位移得到土样的压缩量。
本发明适用于室内土工试验中对土样进行固结试验、渗透试验、联合固结渗透试验。相比传统土工试验仪器能够减小试验误差,方便试验数据读取。
Claims (5)
1.一种土工试验气压固结渗透仪,其特征在于,包括气压加载装置、联合固结渗透试样装置和试验指标测量装置;
所述气压加载装置包括底部固定座(18)、设置于固定座内的供压储备舱(35)、安装于供压储备舱顶部的活塞顶管(15)、分别安装于固定座两侧的支架(1)、两边分别套装于支架上部的水平反力横桥(5)、分别套装于两边支架上并位于反力横桥顶面的桥架螺栓(4),在供压储备舱(35)上设置有外接供压管(34)以及与气压控制装置(32)连接的电子气压传感器(17),在外接供压管上装有与气压控制装置连接的电控气阀(33);
所述联合固结渗透试样装置包括安装于活塞顶管(15)顶部的托座(14)、置放于托座上的中心带两级阶梯圆形凹槽的底座(13)、安装于下面一级圆形凹槽中的下透水石(12)、底部置于上面一级圆形凹槽上的舱筒套(10)、设置于舱筒套内且上部带外凸环圈(21)的薄壁圆筒形取土器(9)、设置于取土器内上部的上透水石(25)、设置于取土器顶部压在上透水石上且带中心排水孔和上部螺纹孔的内舱压盖(7)、环套在取土器外围并压盖在舱筒套(10)顶面的环形盘式上压盒(8)、穿过反力横桥(5)插入内舱压盖中心螺孔的装有排水顶管阀(2)的外螺纹排水顶管(23)及其顶管锁紧螺栓(6)、对称设置于舱筒套(10)前后并穿过上压盒后插入底座(13)边沿插孔内的压杆(36)、分别配装于前后压杆上并位于上压盒顶面的压杆螺母(37);所述舱筒套(10)内壁上部加工有一圈沉台(22),所述取土器(9)的外凸环圈(21)止挡于沉台(22)上;上透水石(25)和下透水石(12)之间的腔体为试样舱(11),在底座(13)上开设有从外侧壁通向下面一级圆形凹槽的进水道(24);
所述试验指标量测装置包括安装于排水顶管(23)上的电子流量计(3)、安装于固定座(18)与活塞顶管(15)接触口处并与气压控制装置(32)电连接的电子位移传感器(16)、安装于托座(14)上的电子孔隙水压力计(26)、竖直卡装于反力横桥(5)上并依靠安装架(20)与支架(1)连接固定的进水口(30)带第二止水阀(29)的渗透水头管(19)、连接电子孔隙水压力计(26)和渗透水头管(19)的带有第一止水阀(27)的软导管(28),电子孔隙水压力计(26)与底座进水道(24)的进水端连接;所述渗透水头管(19)为外壁刻有标尺的透明玻璃管。
2.根据权利要求1所述的一种土工试验气压固结渗透仪,其特征在于,所述取土器(9)的取土端为刃形切口。
3.根据权利要求1所述的一种土工试验气压固结渗透仪,其特征在于,在底座(13)的底面设置有定位块,对应在托座(14)上表面设置有可嵌入定位块的定位槽。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种土工试验气压固结渗透仪,其特征在于,在内舱压盖(7)的上部螺纹孔底垫有环形止水圈,在内舱压盖(7)外壁设置有卡套有2~3圈O型止水密封圈的凹槽,相邻的O型止水密封圈间之间涂抹有黄油;在上压盒(8)、舱筒套(10)与取土器外凸环圈(21)三者之间的间隙内垫设有橡胶封水圈,在舱筒套(10)内壁与取土器外凸环圈(21)外壁之间设置有O型止水密封圈;在舱筒套(10)与底座(13)的环形配合面设置有橡胶封水圈,在底座(13)上表面设置有一圈止水槽,在止水槽中配装有橡胶止水圈。
5.如权利要求1或2或3所述土工试验气压固结渗透仪的监测方法,其特征在于,采用所述土工试验气压固结渗透仪进行土样固结排水量、孔隙水压力、渗透水位、固结压缩量指标的监测,具体方法如下:
转动排水顶管(23)向上提升一定高度,连接内舱压盖(7)与排水顶管(23);将装好下透水石(12)、舱筒套(10)、试样仓(11)内装好待测土样的取土器(9)、上透水石(25)以及上压盒(8)的底座(13)置放于托座(14)上,通过定位块与定位槽配合定位,转动排水顶管(23)向下移动一定位移,使内舱压盖(7)恰好与内舱上透水石(25)接触,拧紧顶管锁紧螺栓(6),固定排水顶管(23);通过外接供压管(34)向供压储备舱(35)提供气压,通过气压控制装置(32)设定供压储备舱(35)的目标气压值,设备自动打开电控气阀(33)释放供压储备舱内气压,使活塞顶管(15)与托座(14)恢复初始位置;气压传感器(17)实时将供压储备舱(35)内气压反馈给气压控制装置(32),判断是否关闭电控气阀(33),达到设定的目标气压值,推动活塞顶管(15)平稳上升,通过活塞顶管提供施加给试样仓内土样的固结力;
土样固结排水量指标的监测由电子流量计(3)完成,监测方法为:排水顶管(23)与内舱压盖(7)连接,试样舱(11)内土样固结、渗透试验排水向上排出并沿排水顶管(23)通过电子流量计(3),测量排水量;
土样孔隙水压力指标的监测由电子孔隙水压力计(26)完成,监测方法为:将电子孔隙水压力计(26)一端与底座(13)进水道进水端连接,另一端软导管(28)上的第一止水阀(27)保持关闭状态,测量土样孔隙水压力;
土样渗透水位指标的监测由渗透水头管(19)完成,监测方法为:用软导管(28)将第一止水阀(27)与渗透水头管的出水口(31)连接,先将渗透水头管(19)插入反力横桥(5)中,使渗透水头管(19)的“0”刻度线与排水顶管(23)出水口位置平齐,再使用渗透水头管安装架(20)连接支架(1)固定渗透水头管(19),测量土样渗透水位;
土样固结压缩量指标的监测由电子位移传感器(16)完成,监测方法为:在固定座(18)与活塞顶管(15)接触口处安装电子位移传感器(16),通过测量活塞顶管(15)的位移得到土样的压缩量。
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