实时监测干土固结过程的装置及其监测方法与流程

文档序号:12450033阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种实时监测干土固结过程的装置,其特征在于,包括油压泵、应力室、活塞,其中,空腔布置在活塞上部,在活塞上部的空腔填充液压油;油压泵与空腔刚性连接;在活塞(8)中内置有管道,在管道上设置气体流量计(7)、阀门(5);

应力室的底座内设管道,管道连接至惰性气瓶,管道上设有阀门(3)和阀门(4),阀门(3)和阀门(4)之间布置有气体流量计(2),气体流量计(2)和气体流量计(7)与数据采集系统(13)相连;

土试样放置在底座与活塞之间。

2.根据权利要求1所述的实时监测干土固结过程的装置,其特征在于所述空腔的截面为T形;活塞为直杆构件,截面为十字形结构。

3.根据权利要求1所述的实时监测干土固结过程的装置,其特征在于所述应力室是由四周的挡板、底座和顶盖围成的的封闭空间。

4.基于权利要求1所述的实时监测干土固结过程的装置的实时监测干土固结过程的方法,其特征在于,步骤如下:

(1)将土样制作成柱体,并用塑料膜包裹,备用;

(2)、将柱体土样放置在应力室的底座上,土样顶部接触活塞底部,将应力室合起来;

(3)、利用压力泵(10)给空腔(9)内的液压油施加荷载P,液压油受压将活塞往下推动,土样受到活塞传递向下的荷载P收缩;

(4)、待荷载施加完毕,关上阀门(3)、阀门(4),阀门(5)是打开或关闭状态,打开惰性气瓶向管道充惰性气,打开阀门(3),惰性气体从阀门(3)流入阀门(3)和阀门(4)之间的管道;然后关上阀门(3),利用数据采集系统(13)采集气体流量计(2)的读数P1;采集完毕后,关上阀门(5),打开阀门(4),则惰性气从阀门(3)和阀门(4)之间的管道流入阀门(3)和阀门(5)之间,待惰性气体在管道的浓度一致,气体流量计(2、7)的读数稳定后,利用数据采集系统采集气体流量计(2、7)的读数P2,根据式(1)获得式(2),结合式(3)获得此荷载下的孔隙度e:

P1×VA=P2×(VA+VB+VN) 式(1)

VN=P1×VA-P2×(VA+VB) 式(2)

其中VA是阀门(3)与阀门(4)之间的细管体积;VB是阀门(4)与阀门(5)之间的软管体积;

e=VN/V 式(3)

V:土样总体积;VN:空隙体积。

(5)、逐渐增加荷载施加在土样的压缩荷载,重复步骤(4),获得了一系列荷载下的孔隙度;以荷载为横坐标,孔隙度为纵坐标,绘图,得到该土样的压缩曲线,根据压缩曲线得到压缩系数。

5.根据权利要求4所述的实时监测干土固结过程的方法,其特征在于步骤(3)施加荷载期间不断的向空腔中注入液压油,维持荷载不变。

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