一维固结蠕变试验方法

技术领域

本发明涉及一维固结蠕变技术领域，具体为一维固结蠕变试验方法。

背景技术

经检索，在公开号为CN104897553A的一种分层饱和土渗流固结模拟装置中，该明涉及一种分层饱和土渗流固结模拟装置，该模型装置包括容器装置、弹簧-活塞装置、加载装置、给排水装置和量测装置，所述的容器装置包括盛水容器和收集容器，所述的盛水容器和收集容器通过给排水装置连接，所述的弹簧-活塞装置设置在盛水容器内部，用来模拟分层土体，所述的加载装置固定在弹簧-活塞装置顶部，对弹簧-活塞装置施加荷载，所述的给排水装置设置在加载装置上，所述的量测装置设置在盛水容器侧壁上用来测量静水压力，与现有技术相比，该发明模拟装置联接简单方便，可模拟分层土体不同弹性模量的土骨架和孔隙比，试验接近真实环境，对帮助理解太沙基一维固结理论具有良好效果，该装置存在以下问题：

在进行一维固结蠕变试验时，一般采用不同土层利用太沙基一维固结理论进行固结试验，所采用的试验装置不便于调节气压，进行不同组的试验，提供不同试验结果曲线，通过多组试验提高试验结果精度。

综上所述的问题，为此，我们提出一维固结蠕变试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一维固结蠕变试验方法，解决了现有的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一维固结蠕变试验方法，包括以下步骤：

S1、将泥土破碎，并研磨成粉末过筛，以及将泥土粉与水混合成泥浆，并将泥浆倒入试验设备的蠕变试验筒内部，并将泥浆沿蠕变试验筒的内壁缓慢倒入，直至将泥浆没过蠕变试验筒内部容积的0.3-0.5倍，再缓慢晃动试验设备，将泥浆中的气泡排出；

S2、通过控制试验设备的液压油缸推动透水石压板移动，并将压力作用于泥浆，排出泥浆中的污水，以及控制液压油缸逐渐施压；

S3、试验结果变化：使用压力传感器和液压传感器检测压力变化数值，并将压力传感器和液压传感器通过导线与电脑连接，通过电脑实时同步反馈压力变化曲线，将压力数值和液压数值做出A曲线和B曲线，A曲线和B曲线作为对比，观察A曲线和B曲线的变化，用于根据曲线变化状态了解一维固结蠕变试验结果。

试验设备，包括支撑底板、支撑底板上方中部的固结筒，以及固结筒内部的蠕变试验筒，所述支撑底板的内部开设有放置槽，将固结筒的底部插入放置槽的内部，所述蠕变试验筒的内壁开设有若干个排水孔，所述蠕变试验筒的底部设置有蠕变试验筒安装机构，所述蠕变试验筒的顶部设置有罩板，所述罩板的内部设置有锁止机构，所述固结筒与蠕变试验筒之间设置有排水腔，所述排水腔的内部设置有孔径调节机构；

所述固结筒的顶部连接有固定环板，所述固定环板的四周连接有若干个固定柱，所述支撑底板的四周连接有若干个连接螺杆，所述罩板的上方平行设置有安装板，所述安装板的上方设置有液压油缸，所述蠕变试验筒内部的顶部设置有透水石压板，所述透水石压板顶部的两侧均连接有固定导杆。

优选的，所述连接螺杆的底部连接有底块，穿过安装板的顶部套设有锁止螺帽。

优选的，所述固结筒与固定环板固定连接，所述固定环板与支撑底板通过固定柱固定连接。

优选的，所述蠕变试验筒安装机构包括蠕变试验筒底部的横向丝杆，所述横向丝杆的输入端连接有手柄，所述横向丝杆的两侧均套设有活动座，所述活动座的上方连接有安装板，所述安装板的顶部连接有安装块，所述蠕变试验筒底部的两侧均开设有安装凹槽。

优选的，所述横向丝杆穿过活动座的内部，所述活动座、安装板和安装块固定连接，所述安装块嵌入安装凹槽的内部。

优选的，所述锁止机构包括罩板内部的调节丝杆，所述调节丝杆的输入端连接有转柄，所述调节丝杆的两侧均套设有夹持板，所述夹持板的底部连接有夹块，所述蠕变试验筒内壁的顶部开设有插槽，所述调节丝杆穿过夹持板的顶部，所述夹持板与夹块固定连接，所述夹块嵌入插槽的内部。

优选的，所述蠕变试验筒与罩板连接有安装螺栓。

优选的，所述孔径调节机构包括套设在蠕变试验筒外部的孔筒，所述孔筒与蠕变试验筒贴合，所述孔筒的内壁开设有若干个通孔，所述孔筒的顶部套设有支撑环，所述孔筒顶部的外壁嵌入有固定齿环，所述支撑环内部的两侧均设置有锁止弹簧，所述锁止弹簧的内部穿设有拉杆，所述拉杆的一端连接有锁止齿块。

优选的，所述支撑环与锁止齿块通过锁止弹簧弹性连接，所述固定齿环与锁止齿块啮合，所述固定齿环与孔筒固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明将底块的嵌入支撑底板的内部，并将连接螺杆的底部与底块固定连接，顶部穿过安装板的内部，并与锁止螺帽螺纹固定，可用于限制支撑底板与安装板的位置，连接螺杆并为安装板提供安装支撑。

本发明可将固结筒的底部插入放置槽的内部，并将固结筒放置在支撑底板上，以及通过固定柱将支撑底板与固定环板固定连接，将固结筒安装在支撑底板上。

本发明通过手柄转动横向丝杆推动活动座、安装板、安装块移动，由于横向丝杆的两段螺纹相反，可将安装板相互靠近，并将安装块嵌入安装凹槽的内部，从而限制蠕变试验筒的位置，可将蠕变试验筒安装在固结筒的内部。

本发明将罩板罩在蠕变试验筒的顶部，并通过转柄转动调节丝杆推动夹持板和夹块移动，可将夹块嵌入插槽的内部，可将罩板安装在蠕变试验筒的顶部。

本发明可转动孔筒，可调节孔筒的通孔与蠕变试验筒的排水腔之间的间距，将孔筒调节至合适的位置，并通过锁止弹簧将锁止齿块抵住支撑环，可限制孔筒的位置，可通过调节排水腔与通孔之间允许通过的孔径，可调节蠕变试验筒内部的排气压力，根据不同的排气压力，观察不同压力情况下，不同的一维固结蠕变试验结果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处局部放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处局部放大结构示意图；

图4为本发明图1中C处局部放大结构示意图。

图中：1、支撑底板；2、固结筒；3、放置槽；4、蠕变试验筒；5、排水腔；6、固定环板；7、固定柱；8、连接螺杆；9、底块；10、锁止螺帽；11、安装板；12、液压油缸；13、透水石压板；14、固定导杆；15、蠕变试验筒安装机构；1501、横向丝杆；1502、活动座；1503、安装板；1504、安装块；1505、安装凹槽；16、锁止机构；1601、调节丝杆；1602、夹持板；1603、转柄；1604、夹块；1605、插槽；17、罩板；18、孔径调节机构；1801、孔筒；1802、通孔；1803、支撑环；1804、固定齿环；1805、锁止弹簧；1806、锁止齿块；1807、拉杆；19、排水孔；20、安装螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

具体实施案例1：

一维固结蠕变试验方法，包括以下步骤：

S1、将泥土破碎，并研磨成粉末过筛，以及将泥土粉与水混合成泥浆，并将泥浆倒入试验设备的蠕变试验筒内部，并将泥浆沿蠕变试验筒的内壁缓慢倒入，直至将泥浆没过蠕变试验筒内部容积的0.3-0.5倍，再缓慢晃动试验设备，将泥浆中的气泡排出；

S2、通过控制试验设备的液压油缸推动透水石压板移动，并将压力作用于泥浆，排出泥浆中的污水，以及控制液压油缸逐渐施压；

S3、试验结果变化：使用压力传感器和液压传感器检测压力变化数值，并将压力传感器和液压传感器通过导线与电脑连接，通过电脑实时同步反馈压力变化曲线，将压力数值和液压数值做出A曲线和B曲线，A曲线和B曲线作为对比，观察A曲线和B曲线的变化，用于根据曲线变化状态了解一维固结蠕变试验结果。

如图1、图2、图3和图4所示，试验设备，包括支撑底板1、支撑底板1上方中部的固结筒2，以及固结筒2内部的蠕变试验筒4，支撑底板1的内部开设有放置槽3，将固结筒2的底部插入放置槽3的内部，蠕变试验筒4的内壁开设有若干个排水孔19，蠕变试验筒4的底部设置有蠕变试验筒安装机构15，蠕变试验筒4的顶部设置有罩板17，罩板17的内部设置有锁止机构16，固结筒2与蠕变试验筒4之间设置有排水腔5，排水腔5的内部设置有孔径调节机构18，固结筒2的顶部连接有固定环板6，固定环板6的四周连接有若干个固定柱7，支撑底板1的四周连接有若干个连接螺杆8，罩板17的上方平行设置有安装板11，安装板11的上方设置有液压油缸12，蠕变试验筒4内部的顶部设置有透水石压板13，透水石压板13顶部的两侧均连接有固定导杆14，可将泥浆倒入蠕变试验筒4的内部，并通过液压油缸12推动透水石压板13在蠕变试验筒4的内部移动，使得透水石压板13挤压泥浆，并将泥浆中的污水排出，并将污水经通孔1802排入排水腔5的内部，将泥浆固化处理。

如图1所示，连接螺杆8的底部连接有底块9，穿过安装板11的顶部套设有锁止螺帽10，将底块9的嵌入支撑底板1的内部，并将连接螺杆8的底部与底块9固定连接，顶部穿过安装板11的内部，并与锁止螺帽10螺纹固定，可用于限制支撑底板1与安装板11的位置，连接螺杆8并为安装板11提供安装支撑。

如图1所示，固结筒2与固定环板6固定连接，固定环板6与支撑底板1通过固定柱7固定连接，可将固结筒2的底部插入放置槽3的内部，并将固结筒2放置在支撑底板1上，以及通过固定柱7将支撑底板1与固定环板6固定连接，将固结筒2安装在支撑底板1上。

如图1和图2所示，蠕变试验筒安装机构15包括蠕变试验筒4底部的横向丝杆1501，横向丝杆1501的输入端连接有手柄，横向丝杆1501的两侧均套设有活动座1502，活动座1502的上方连接有安装板1503，安装板1503的顶部连接有安装块1504，蠕变试验筒4底部的两侧均开设有安装凹槽1505，横向丝杆1501穿过活动座1502的内部，活动座1502、安装板1503和安装块1504固定连接，安装块1504嵌入安装凹槽1505的内部，通过手柄转动横向丝杆1501推动活动座1502、安装板1503、安装块1504移动，由于横向丝杆1501的两段螺纹相反，可将安装板1503相互靠近，并将安装块1504嵌入安装凹槽1505的内部，从而限制蠕变试验筒4的位置，可将蠕变试验筒4安装在固结筒2的内部。

如图1和图3所示，锁止机构16包括罩板17内部的调节丝杆1601，调节丝杆1601的输入端连接有转柄1603，调节丝杆1601的两侧均套设有夹持板1602，夹持板1602的底部连接有夹块1604，蠕变试验筒4内壁的顶部开设有插槽1605，调节丝杆1601穿过夹持板1602的顶部，夹持板1602与夹块1604固定连接，夹块1604嵌入插槽1605的内部，将罩板17罩在蠕变试验筒4的顶部，并通过转柄1603转动调节丝杆1601推动夹持板1602和夹块1604移动，可将夹块1604嵌入插槽1605的内部，可将罩板17安装在蠕变试验筒4的顶部。

如图1和图3所示，蠕变试验筒4与罩板17连接有安装螺栓20，通过安装螺栓20可将蠕变试验筒4与罩板17固定连接。

如图1和图4所示，孔径调节机构18包括套设在蠕变试验筒4外部的孔筒1801，孔筒1801与蠕变试验筒4贴合，孔筒1801的内壁开设有若干个通孔1802，孔筒1801的顶部套设有支撑环1803，孔筒1801顶部的外壁嵌入有固定齿环1804，支撑环1803内部的两侧均设置有锁止弹簧1805，锁止弹簧1805的内部穿设有拉杆1807，拉杆1807的一端连接有锁止齿块1806，支撑环1803与锁止齿块1806通过锁止弹簧1805弹性连接，固定齿环1804与锁止齿块1806啮合，固定齿环1804与孔筒1801固定连接，可转动孔筒1801，可调节孔筒1801的通孔1802与蠕变试验筒4的排水腔5之间的间距，将孔筒1801调节至合适的位置，并通过锁止弹簧1805将锁止齿块1806抵住支撑环1803，可限制孔筒1801的位置，可通过调节排水腔5与通孔1802之间允许通过的孔径，可调节蠕变试验筒4内部的排气压力，根据不同的排气压力，观察不同压力情况下，不同的一维固结蠕变试验结果。

具体实施案例2：

一维固结蠕变试验方法，包括以下步骤：

步骤1、可将固结筒2的底部插入放置槽3的内部，并将固结筒2放置在支撑底板1上，以及通过固定柱7将支撑底板1与固定环板6固定连接，将固结筒2安装在支撑底板1上；

步骤2、将底块9的嵌入支撑底板1的内部，并将连接螺杆8的底部与底块9固定连接，顶部穿过安装板11的内部，并与锁止螺帽10螺纹固定，可用于限制支撑底板1与安装板11的位置；

步骤3、通过手柄转动横向丝杆1501推动活动座1502、安装板1503、安装块1504移动，由于横向丝杆1501的两段螺纹相反，可将安装板1503相互靠近，并将安装块1504嵌入安装凹槽1505的内部，从而限制蠕变试验筒4的位置，可将蠕变试验筒4安装在固结筒2的内部；

步骤4、可将泥浆倒入蠕变试验筒4的内部，将罩板17罩在蠕变试验筒4的顶部，并通过转柄1603转动调节丝杆1601推动夹持板1602和夹块1604移动，可将夹块1604嵌入插槽1605的内部，可将罩板17安装在蠕变试验筒4的顶部，接着，通过安装螺栓20可将蠕变试验筒4与罩板17固定连接；

步骤5、可将泥浆倒入蠕变试验筒4的内部，并通过液压油缸12推动透水石压板13在蠕变试验筒4的内部移动，使得透水石压板13挤压泥浆，并将泥浆中的污水排出，并将污水经通孔1802排入排水腔5的内部，将泥浆固化处理；

步骤6、使用压力传感器和液压传感器检测压力变化数值，并将压力传感器和液压传感器通过导线与电脑连接，通过电脑实时同步反馈压力变化曲线，将压力数值和液压数值做出A曲线和B曲线，A曲线和B曲线作为对比，观察A曲线和B曲线的变化，用于根据曲线变化状态了解一维固结蠕变试验结果；

步骤7、可转动孔筒1801，可调节孔筒1801的通孔1802与蠕变试验筒4的排水腔5之间的间距，将孔筒1801调节至合适的位置，并通过锁止弹簧1805将锁止齿块1806抵住支撑环1803，可限制孔筒1801的位置，可通过调节排水腔5与通孔1802之间允许通过的孔径，可调节蠕变试验筒4内部的排气压力，根据不同的排气压力，观察不同压力情况下，不同的一维固结蠕变试验结果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。