CN113447328B - 一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法,其装置包括轴向加载框架、传压机构、承样机构和提杆;承样机构包括用于装载软黏土的成型筒、用于装载碎石芯的多孔钢内管以及支撑底座,所述多孔钢内管设于成型筒内部,所述支撑底座设于成型筒下方,所述传压机构位于成型筒上方,所述支撑底座和传压机构内部分别设有与成型筒相连通的下排水通道和上排水通道;提杆连接于支撑底座下方,所述轴向加载框架包括设于传压机构上方的压板,提升所述提杆时,传压机构将来自压板的压力传递至承样机构,使碎石芯和软黏土预固结。本发明解决了现有的大三轴试验用含碎石芯软黏土复合试样预固结耗时费力、制作困难、效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域,具体涉及一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法。
背景技术
碎石桩是以碎石为主要材料制成的复合地基加固桩,近年来,碎石桩在工程中被广泛应用于软弱地基的加固、堤坝边坡加固等方面。对于软黏土、填土地基,碎石桩的加固机理以置换作用为主,兼有不同程度的挤密和促进排水固结的作用。
为了研究碎石桩复合地基的力学性质和桩土相互作用机理,需要对含碎石芯软黏土复合土样进行三轴压缩试验,为工程的设计和施工提供参考。对于取原状土困难的工程,试验室通常采用制备重塑土的方法来进行近似模拟。由于小三轴试验和中三轴试验的含砂芯复合试样具有较明显的缩尺效应,采用大三轴试验则可减小尺寸效应的影响。在现有技术中,通常先利用固结仪或自制固结装置制成小、中三轴尺寸的重塑软黏土,再插钢管置换重塑软黏土制成碎石芯,但对于大三轴试验,该制备含碎石芯复合试样的方法具有以下缺点:(1)没有现成的针对大三轴土样尺寸的固结装置;(2)由于大三轴试样尺寸较大,传统方法制备重塑软黏土需要预固结很久,耗时费力,不满足试验要求;(3)制样过程中碎石芯无外力约束,制样完成后碎石芯直径增大,使得置换率(碎石芯面积/试样面积)偏大,难以满足试验试样精度要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置及制备方法,以解决现有的大三轴试验用含碎石芯软黏土复合试样预固结耗时费力、制作困难、效率低的问题。
本发明提供了如下的技术方案:
一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,包括轴向加载框架、传压机构、承样机构和提杆;
所述承样机构包括用于装载软黏土的成型筒、用于装载碎石芯的多孔钢内管以及支撑底座,所述多孔钢内管设于成型筒内部,所述支撑底座设于成型筒下方,所述传压机构位于成型筒上方,所述支撑底座和传压机构内部分别设有与成型筒相连通的下排水通道和上排水通道;
所述提杆连接于支撑底座下方,所述轴向加载框架包括设于传压机构上方的压板,提升所述提杆时,传压机构将来自压板的压力传递至承样机构,使碎石芯和软黏土预固结。
进一步的,所述轴向加载框架还包括与压板相连的压板支座、与压板支座相连的顶板以及连接于顶板边缘的若干立柱,所述立柱分布于承样机构的外围。
进一步的,所述传压机构包括与压板对应设置的铁块、设于铁块下方的试样帽以及设于试样帽下方的透水板;
所述试样帽设有第一排水孔,所述透水板设有呈辐射状分布的若干列第二排水孔,所述第一排水孔和第二排水孔相连通且共同构成上排水通道。
进一步的,所述成型筒包括对称相连的第一成型半筒和第二成型半筒,所述成型筒与传压机构间设有上层滤纸,所述成型筒与支撑底座间设有下层滤纸。
进一步的,所述多孔钢内管和成型筒的中心轴线相重合,所述多孔钢内管为空心圆柱体且表面设有均匀分布的出水孔。
进一步的,所述支撑底座包括安装于成型筒下方的试样底座和设于试样底座下方的围压室底座,所述围压室底座下方设有三轴仪底座;
所述试样底座内设有第三排水孔,所述围压室底座设有与第三排水孔相连的第四排水孔,所述第三排水孔和第四排水孔共同构成下排水通道。
一种采用所述装置制备大三轴试验用碎石芯复合试样的方法,包括以下步骤:
在支撑底座上扎好乳胶膜,将成型筒安装于支撑底座上方,将乳胶膜竖直拉起并外翻至成型筒外壁处,将多孔钢内管安放于成型筒内部;
将级配碎石倒入多孔钢内管中制成碎石芯,将土浆倒入成型筒中;
将传压机构安装于成型筒上方,将乳胶膜翻回并紧扎于传压机构侧面;
提升提杆使传压机构顶部与压板接触,传压机构将来自压板的压力传递至承样机构,对碎石芯和土浆进行一级加载,加载完成后降低提杆;
取出多孔钢内管,再次提升提杆,对一级加载后获得的碎石芯和软黏土进行多级加载,加载过程中多余的水从上排水通道和下排水通道流出,最终获得预固结完成的含碎石芯软黏土复合试样。
进一步的,碎石芯的制备方法具体包括步骤:
将各粒径的碎石放置在一起,利用盛土铲将碎石来回翻铲,获得不同粒径混合均匀的级配碎石料;
将级配碎石料分为5等份,通过盛土铲将第1份级配碎石料缓慢倒入多孔钢内管中,利用重锤锤击碎石料直至达到多孔钢内管内相应高度,依次倒入余下4份级配碎石料至多孔钢内管内,每次倒入后都用重锤锤击密实。
进一步的,制备土浆和将土浆倒入成型筒的具体步骤包括:
将土粉倒入制土箱中,沿着制土箱内壁缓缓倒入制备好的四分之三的纯净水,通过泥浆搅拌器进行搅拌,待土粉和水搅拌均匀后,边搅拌边倒剩余的纯净水,直至将量筒中的纯净水全部倒入制土箱,继续搅拌直至搅拌均匀;
通过盛土铲将制备好的土浆铲起,使土浆沿着乳胶膜缓缓倒入乳胶膜中,通过搅拌棒缓缓搅拌乳胶膜中的土浆,挤出土浆中的气泡,然后沿着成型筒顺时针方向倒入土浆,直至土浆液面高于多孔钢内管30~50mm。
进一步的,一级加载和多级加载时以上排水通道和下排水通道不再有水排出为加载结束信号,每级加载结束后均需补充级配碎石和土浆,再继续进行下一级加载。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过多孔钢内管制备碎石芯,弥补了传统挖土填碎石、边提钢管边压碎石等方法制得的碎石芯界面不规整问题,保证复合试样中碎石芯截面的规整性,此外,多孔钢内管的存在能够对碎石芯进行约束,多孔钢内管在第一级加载预固结后拿掉,此时周围的软黏土具有一定强度,后续多级加载预固结中碎石芯的直径变化不大,因此所制得的试样置换率精度高,满足试验需求;
(2)本发明中的成型筒、支撑底座和提杆可以搭建于大型三轴仪上,完成碎石、土浆装填后,可直接通过大型三轴仪的轴压系统施加轴压进行预固结,操作方便,避免了三轴试验装样过程中对试样的扰动,从而获得更可靠的土工三轴试验数据;
(3)本发明中多孔钢内管允许水、气通过,碎石芯可以作为软黏土的排水通道,预固结多级加载过程中产生的水、气能够在碎石芯内流通,最终从上排水通道和下排水通道流出,加快预固结速度,缩短软黏土的预固结时间,同时,碎石芯作为复合试样的一部分,在预固结完成后无需重新制作,提高制样效率;
(4)本发明提供的试样制备装置,结构简单,成本低,所提供的的制备方法操作便捷,所制备出的含碎石芯软黏土复合试样,符合大三轴试验的试样要求,采用大型三轴仪试验相较于中型、小三轴仪可以进一步减小缩尺效应对试验结果产生的影响,以获得更可靠的土工三轴实验数据,更接近现场的实际情况。
附图说明
图1是本发明中制备装置的结构示意图;
图2是压板支座、压板和传压机构的爆炸结构示意图;
图3是多孔钢内管的结构示意图;
图4是成型筒的结构示意图;
图5是制样时乳胶膜、多孔钢内管及上、下层滤纸的位置关系示意图;
图中标记为:1、轴向加载框架;101、顶板;102、立柱;103、压板支座;104、压板;2、提杆;3、铁块;4、试样帽;401、第一排水孔;402、环形卡槽;5、透水板;501、排水槽;502、第二排水孔;6、承样机构;601、成型筒;6011、第一成型半筒;6012、第二成型半筒;6013、第一螺孔;6014、第三螺孔;6015、第一螺栓;6016、成型筒内壁;6017、成型筒外壁;602、试样底座;6021、第三排水孔;6022、第二螺孔;603、围压室底座;6031、第四排水孔;604、三轴仪底座;7、多孔钢内管;701、出水孔;15、含碎石芯软黏土复合试样;1501、碎石芯;1502、软黏土;1503、上层滤纸;1504、乳胶膜;1505、下层滤纸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。
实施例1
如图1所示,一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,包括轴向加载框架1、传压机构、承样机构6和提杆2;承样机构6包括用于装载软黏土1502的成型筒601、用于装载碎石芯1501的多孔钢内管7以及支撑底座,多孔钢内管7设于成型筒601内部,支撑底座设于成型筒601下方,传压机构位于成型筒601上方,支撑底座和传压机构内部分别设有与成型筒601相连通的下排水通道和上排水通道;提杆2连接于支撑底座下方,轴向加载框架1包括设于传压机构上方的压板104,提升提杆2时,传压机构将来自压板104的压力传递至承样机构6,使碎石芯和软黏土预固结。
如图1和2所示,轴向加载框架1还包括与压板104相连的压板支座103、与压板支座103相连的顶板101以及连接于顶板101边缘的若干立柱102,立柱102分布于承样机构6的外围。顶板101位于大型三轴仪的顶端,其主体为一个正方形厚板,其四个角下为立柱102。立柱102共有四根,呈正方形布置在大型三轴仪外侧,其上端和顶板101通过焊接固定在一起。压板支座103的主体为圆柱体,其固定在顶板101下表面正中间。
如图2所示,传压机构包括与压板104对应设置的铁块3、设于铁块3下方的试样帽4以及设于试样帽4下方的透水板5。试样帽4为直径300mm的圆板,内部设有第一排水孔401,表面设有环形卡槽402,铁块3为圆柱体,其下底面与环形卡槽402可严密合实。透水板5为直径300mm的塑料圆板,设有呈辐射状分布的若干列第二排水孔502,第一排水孔401和第二排水孔502相连通且共同构成上排水通道。透水板5的正反面还设有位于各列第二排水孔502之间的弧形的排水槽501,排水槽501的数量为两道,便于液体流动排出。
如图3所示,多孔钢内管7和成型筒601的中心轴线相重合,多孔钢内管7为壁厚为5mm、高580mm的薄壁空心圆柱体,其内直径根据试验需要自行设定,表面设有均匀分布的出水孔701,出水孔701的直径为5mm,沿着环向和高度方向每隔20mm设置一个出水孔,确保碎石芯1501中的碎石无法通过。
如图4和5所示,成型筒601内壁直径为30cm,包括对称相连的第一成型半筒6011和第二成型半筒6012,第一成型半筒6011和第二成型半筒6012可严密合实,其每个侧面各开有6个第一螺孔6013。以第一螺栓6015拧入第一螺孔6013内可将第一成型半筒6011和第二成型半筒6012固定紧。成型筒601与传压机构间设有上层滤纸1503,成型筒601与支撑底座间设有下层滤纸1505。
如图1所示,支撑底座包括安装于成型筒601下方的圆柱形的试样底座602和设于试样底座602下方的圆柱形的围压室底座603,围压室底座603下方设有圆柱形的三轴仪底座604。试样底座602的直径稍小于围压室底座603直径,稍大于成型筒601外直径,其固定在围压室底座603上,其顶部开有八个第二螺孔6022,第一成型半筒6011和第二成型半筒6012底部各开有与第二螺孔6022相对应的四个第三螺孔6014,以第二螺栓穿过各螺孔可以实现成型筒601与试样底座602的固定连接。围压室底座603直径稍小于三轴仪底座604的直径,其固定在三轴仪底座604上。试样底座602内设有第三排水孔6021,围压室底座603设有与第三排水孔6021相连的第四排水孔6031,第三排水孔6021和第四排水孔6031共同构成下排水通道。三轴仪底座604可以固定在提杆2上,提杆2固定在大型三轴仪底部地面上,其可以通过主机电脑控制升降。
实施例2
一种采用所述装置制备大三轴试验用碎石芯复合试样的方法,包括以下步骤:
1、装置搭建
1.1、在试样底座602上扎好乳胶膜1504。
1.2、安装成型筒601,将第一成型半筒6011和第二成型半筒6012合实并放在试样底座602上,保证第二螺孔6022与第三螺孔6014对齐,用第二螺栓将成型筒601与试样底座602固定,再用第一螺栓6015将第一成型半筒6011和第二成型半筒6012固定紧。
1.3、将乳胶膜1504竖直拉起并外翻在成型筒外壁6017上,并使其顺直紧贴在成型筒内壁6016上。
1.4、在试样底座602上安放一张300mm直径的圆形下层滤纸1503,将多孔钢内管7安放在成型筒601中,利用钢直尺确保多孔钢内管7放在成型筒601的正中间。
1.5、将废水桶放置在围压室底座603的第四排水6031下方,另备透水板5、300mm直径铁块3、制土箱、量筒、泥浆搅拌器、土粉、碎石料、土石筛、重锤、盛土铲、搅拌棒放置在一边待用。
2、原料准备
2.1、称取碎石料:依据试验计划确定1个大三轴标准复合试样所需碎石的级配分布,将碎石料烘干后过筛,利用土石筛筛取所需级配的碎石,利用天平称取稍大于1个大三轴标准复合试样所需各个粒径的碎石重量。
2.2、称取土粉:依据试验计划确定1个大三轴标准复合试样所需重塑软黏土的质量,为使制得的重塑软黏土饱和,配置时考虑土粉与水1:1配置。试验选取烘干后的高岭土粉,利用天平称取稍大于1个大三轴标准复合试样所需土粉的重量。
2.3、称取水:按照试样所需土浆的含水量计算所需的纯净水量,称取对应质量的纯净水倒入量筒中。
2.4、制备级配碎石料:将各个粒径的碎石放置在一起,利用盛土铲将各个级配碎石来回翻铲,直至不同粒径的碎石料均匀混合。
2.5、制备土浆:将土粉倒入制土箱中,沿着制土箱内壁缓缓倒入制备好的四分之三的纯净水,通过泥浆搅拌器进行搅拌,待土粉和水搅拌均匀后,边搅拌边倒剩余的纯净水,直至将量筒中的纯净水全部倒入制土箱,继续搅拌直至搅拌均匀。
3、制碎石芯1501:利用天平将制备好的级配碎石料称取为5等份,通过盛土铲将第1份级配碎石料缓慢倒入多孔钢内管7内,利用重锤锤击碎石料直至达到多孔钢内管7内相应高度,依次倒入余下4份级配碎石料至多孔钢内管7内,每次倒入后都用重锤锤击密实。
4、通过盛土铲将制备好的土浆铲起,使土浆沿着乳胶膜1504缓缓倒入,通过搅拌棒缓缓搅拌乳胶膜1504中的土浆,挤出土浆中的气泡,沿着成型筒601顺时针方向倒入土浆,直至土浆液面高于多孔钢内管7顶部30~50mm。
5、在试样顶部安放上层滤纸1503,在上层滤纸1503上安放一块300mm直径的透水板5,将试样帽4安放在透水板5上,保证水能从第二排水孔502流入排水槽501,并通过第一排水孔401排出,在试样帽4上放置铁块3,将上端外翻在成型筒外壁6017上的乳胶膜1504翻回,将乳胶膜1504紧扎在试样帽4侧面上。
6、试样预固结准备:将安装好的试样推至大三轴仪压板104正下方,将大三轴仪底座604固定在提升装置的提杆2上,启动主机,提杆2提升,直至铁块3顶部与大三轴仪压板104底部接触。
7、施加预固结轴压,通过计算机控制预固结轴压大小及施加时间。依据试验目的确定含碎石芯软黏土复合大三轴试样施加的预固结轴压大小分级,一般分为三级。利用电脑主机控制大三轴仪轴向力缓慢增加,直至轴压增加到设定的第一级预固结轴压,保持第一级预固结轴压大小,直至围压室底座第四排水口6031不再有水排出。
8、停止预固结轴压的施加,通过控制主机降低提杆2,使铁块3顶部与大三轴仪压板104分离,将乳胶膜1504外翻在成型筒外壁6017上,并依次取下铁块3、试样帽4、透水板5和上层滤纸1503。
9、取出多孔钢内管7:用盛土铲铲掉大三轴试样碎石芯1501上方的土,直至能看到碎石芯1501及多孔钢内管7;利用铁丝、铁钩、悬索等工具缓慢拉出多孔钢内管7,每拉出50mm用重锤轻轻锤击多孔钢内管7外侧,使卡在多孔钢内管7中的小粒径碎石震出,整个过程中用钢直尺控制多孔钢内管7与成型筒601之间的距离,保证多孔钢内管7沿竖直方向上拉。
10、利用盛土铲将少量备用的级配碎石料倒入原有碎石芯1501上方,直至碎石芯1501顶部与周边重塑软黏土1502平齐;利用盛土铲将制备好的土浆铲起倒入大三轴试样顶部,使土浆液面与成型筒601顶部平齐,安放上层滤纸1503。
11、预固结轴压第二级、第三级等剩余级数加载,重复步骤5~8、10。
12、停止预固结轴压的施加,通过控制主机降低大三轴仪提杆2,使铁块3顶部与大三轴仪压板104分离,将乳胶膜1504外翻在成型筒外壁6017上,依次取下铁块3、试样帽4、透水板5;在试样顶部轻轻放上试样帽4,将上端外翻在成型筒外壁6017上的乳胶膜1504翻回,将乳胶膜1504紧扎在试样帽4侧面上。
13、预固结完成,取下成型筒601,预固结完成的含碎石芯软黏土复合试样15用作大型三轴试验。
本发明通过多孔钢内管制备碎石芯,弥补了传统挖土填碎石、边提钢管边压碎石等方法制得的碎石芯界面不规整问题,保证复合试样中碎石芯截面的规整性,此外,多孔钢内管的存在能够对碎石芯进行约束,多孔钢内管在第一级加载预固结后拿掉,此时周围的软黏土具有一定强度,后续多级加载预固结中碎石芯的直径变化不大,因此所制得的试样置换率精度高,满足试验需求,且碎石芯的存在可以加快重塑软黏土的排水速度,提高复合大三轴试样预固结效率;本发明中的成型筒、支撑底座和提杆可以搭建于大型三轴仪上,完成碎石、土浆装填后,可直接通过大型三轴仪的轴压系统施加轴压进行预固结,避免了三轴试验装样过程中对试样的扰动,从而获得更可靠的土工三轴试验数据;本发明提供的试样制备装置,结构简单,成本低,所提供的的制备方法操作便捷,制样效率高,所制备出的含碎石芯软黏土复合试样,符合大三轴试验的试样要求,采用大型三轴仪试验相较于中型、小三轴仪可以进一步减小缩尺效应对试验结果产生的影响,以获得更可靠的土工三轴实验数据,更接近现场的实际情况。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,其特征在于,包括轴向加载框架、传压机构、承样机构和提杆;
所述承样机构包括用于装载软黏土的成型筒、用于装载碎石芯的多孔钢内管以及支撑底座,所述多孔钢内管设于成型筒内部,所述支撑底座设于成型筒下方,所述传压机构位于成型筒上方,所述支撑底座和传压机构内部分别设有与成型筒相连通的下排水通道和上排水通道;
所述提杆连接于支撑底座下方,所述轴向加载框架包括设于传压机构上方的压板,提升所述提杆时,传压机构将来自压板的压力传递至承样机构,使碎石芯和软黏土预固结;
所述传压机构包括与压板对应设置的铁块、设于铁块下方的试样帽以及设于试样帽下方的透水板;
所述试样帽设有第一排水孔,所述透水板设有呈辐射状分布的若干列第二排水孔,所述第一排水孔和第二排水孔相连通且共同构成上排水通道;
所述支撑底座包括安装于成型筒下方的试样底座和设于试样底座下方的围压室底座,所述围压室底座下方设有三轴仪底座;
所述试样底座内设有第三排水孔,所述围压室底座设有与第三排水孔相连的第四排水孔,所述第三排水孔和第四排水孔共同构成下排水通道。
2.根据权利要求1所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,其特征在于,所述轴向加载框架还包括与压板相连的压板支座、与压板支座相连的顶板以及连接于顶板边缘的若干立柱,所述立柱分布于承样机构的外围。
3.根据权利要求1所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,其特征在于,所述成型筒包括对称相连的第一成型半筒和第二成型半筒,所述成型筒与传压机构间设有上层滤纸,所述成型筒与支撑底座间设有下层滤纸。
4.根据权利要求1所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备装置,其特征在于,所述多孔钢内管和成型筒的中心轴线相重合,所述多孔钢内管为空心圆柱体且表面设有均匀分布的出水孔。
5.一种采用权利要求1~4中任一项所述装置制备大三轴试验用碎石芯复合试样的方法,其特征在于,包括以下步骤:
在支撑底座上扎好乳胶膜,将成型筒安装于支撑底座上方,将乳胶膜竖直拉起并外翻至成型筒外壁处,将多孔钢内管安放于成型筒内部;
将级配碎石倒入多孔钢内管中制成碎石芯,将土浆倒入成型筒中;
将传压机构安装于成型筒上方,将乳胶膜翻回并紧扎于传压机构侧面;
提升提杆使传压机构顶部与压板接触,传压机构将来自压板的压力传递至承样机构,对碎石芯和土浆进行一级加载,加载完成后降低提杆;
取出多孔钢内管,再次提升提杆,对一级加载后获得的碎石芯和软黏土进行多级加载,加载过程中多余的水从上排水通道和下排水通道流出,最终获得预固结完成的含碎石芯软黏土复合试样。
6.根据权利要求5所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备方法,其特征在于,碎石芯的制备方法具体包括步骤:
将各粒径的碎石放置在一起,利用盛土铲将碎石来回翻铲,获得不同粒径混合均匀的级配碎石料;
将级配碎石料分为5等份,通过盛土铲将第1份级配碎石料缓慢倒入多孔钢内管中,利用重锤锤击碎石料直至达到多孔钢内管内相应高度,依次倒入余下4份级配碎石料至多孔钢内管内,每次倒入后都用重锤锤击密实。
7.根据权利要求5所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备方法,其特征在于,制备土浆和将土浆倒入成型筒的具体步骤包括:
将土粉倒入制土箱中,沿着制土箱内壁缓缓倒入制备好的四分之三的纯净水,通过泥浆搅拌器进行搅拌,待土粉和水搅拌均匀后,边搅拌边倒剩余的纯净水,直至将量筒中的纯净水全部倒入制土箱,继续搅拌直至搅拌均匀;
通过盛土铲将制备好的土浆铲起,使土浆沿着乳胶膜缓缓倒入乳胶膜中,通过搅拌棒缓缓搅拌乳胶膜中的土浆,挤出土浆中的气泡,然后沿着成型筒顺时针方向倒入土浆,直至土浆液面高于多孔钢内管30~50mm。
8.根据权利要求5所述的大三轴试验用碎石芯复合试样的制备方法,其特征在于,一级加载和多级加载时以上排水通道和下排水通道不再有水排出为加载结束信号,每级加载结束后均需补充级配碎石和土浆,再继续进行下一级加载。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7536921B1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-05-26 | Bin-Lin Chu | Triaxial testing apparatus having an improved bottom support of a specimen cell |
CN103900872A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-02 | 河海大学 | 重塑软粘土空心圆柱试样的真空预压制备装置及方法 |
CN105527141A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 填砂管岩心制作方法 |
CN111060366A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种模拟井眼钻孔的人造岩心制作方法 |
WO2020119394A1 (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 大连理工大学 | 一种水合物沉积物ct三轴试验装置 |
WO2020136664A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Meshram Kundan | Method of reducing swelling of expansive soils reinforced with granular pile |
WO2021000387A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 浙江大学 | 既有建构筑物地基高性能碎石桩抗液化处理方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2258734B (en) * | 1991-08-12 | 1995-02-01 | Daniel Rabindrana Hettiaratchi | Triaxial compression testing |
CN108489799B (zh) * | 2018-02-27 | 2020-09-08 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种岩石气体三轴/裸三轴压缩试验装置、系统及方法 |
CN112627162A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 中建安装集团有限公司 | 一种基于地聚合物注浆的排水劲芯复合桩及其施工方法 |
-
2021
- 2021-06-17 CN CN202110672655.3A patent/CN113447328B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7536921B1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-05-26 | Bin-Lin Chu | Triaxial testing apparatus having an improved bottom support of a specimen cell |
CN103900872A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-02 | 河海大学 | 重塑软粘土空心圆柱试样的真空预压制备装置及方法 |
CN105527141A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 填砂管岩心制作方法 |
WO2020119394A1 (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 大连理工大学 | 一种水合物沉积物ct三轴试验装置 |
WO2020136664A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Meshram Kundan | Method of reducing swelling of expansive soils reinforced with granular pile |
WO2021000387A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 浙江大学 | 既有建构筑物地基高性能碎石桩抗液化处理方法 |
CN111060366A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种模拟井眼钻孔的人造岩心制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
碎石桩加固液化土地基机理研究;赵瑞秀等;《四川建材》;20190930;第45卷(第9期);105-107 * |
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Publication number | Publication date |
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