一种真空预压法有效性实时检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种真空预压法有效性实时检测方法及装置。
【背景技术】
[0002]真空预压地基处理方法广泛运用在软弱土地基的物理力学参数的改良中，尤其在近几年大规模的围海造地的工程中，然而真空预压地基处理方法针对不同土质的加固效果却差别较大，直接影响了设计参数的选取和施工工艺的优化，而土的最大剪切模量、压缩模量和土压力三个参数是土力学最基本的三个参数，是岩土工程计算和设计方面非常重要的基本参数。而目前为止，国内的实验室主要用十字板剪切法评价加固效果，必须在加固结束后才能判断，而没有较好的方法去测定针对不同土质地基的加固的过程和加固效果，因此有必要提出一种无损的、结果可靠且操作简单的检测装置，在设计施工之前，对真空预压方法的效果进行评价。
【发明内容】
[0003]为了能实现准确监测土体的加固过程，本发明通过对土的最大剪切模量、压缩模量和土压力三个参数的变化，通过计算准确评价其加固效果。本发明的目的是提供一种监控室内真空预压状态下土体基本力学参数的测定仪，通过对比计算，可以评价真空预压地基处理范围对不同土质的有效性，并对设计和施工提出优化措施，并用于适用于淤泥、淤泥质粘土和粘土。
[0004]本发明的内容如下:一种真空预压法有效性实时检测方法，真空预压法有效性的检测通过下列步骤实现:
(1)通过压电传感器测定不同时间下、不同深度处土体的压缩波速％和剪切波速Vs;
(2)取正常固结后的土体为对比组，通过压电传感器测定其压缩波速Vnp和剪切波速
Vns;
(3)计算加固系数a=Vs/Vns；
(4)计算泊松比υ=Ε/26-1，其中E为弹性模量，G为剪切模量，E= Vp2p，G = Vs2p，u=E/2G-1=Vp2/2Vs2-l ；
(5)最后分别算出Cxnc^a3和U1,U2和U1J2, U3分别为土体三个不同深度的加固系数和泊松比)，与正常固结土的对比，可以得到不同固结时间被测试土体的固结效果，同时可以判断不同深度处的加固效果，最终得到不同土体利用真空预压方法的有效性；
其中，所述土体处于预压条件下。
[0005]其中，通过压电传感器测定土体的压缩波速Vp和剪切波速Vs的步骤如下:所述压电传感器包括振动发射器和振动接收器，通过振动发射器发射波，通过振动接收器接收波，测定发射波和接受波的时间差t，并量测发射点和接收点的传感器之间的距离L，分别得到压缩波速Vp和剪切波速Vs。
[0006]基于上述的真空预压法有效性实时检测方法的检测装置，所述检测装置包括预压装置和模型箱，所述模型箱由用于存放待测土壤的容腔、可开启的腔盖构成，所述预压装置与模型箱的腔盖连接，所述模型箱上或模型箱内部设有三组或三组以上的压电传感器阵列，所述压电传感器外接数据采集和显示装置，所述压电传感器包括振动发射器和振动接收器，所述振动发射器和振动接收器位于同一水平位置。
[0007]所述压电传感器为弯曲元压电传感器。
[0008]所述模型箱上或模型箱内部设有三组弯曲元压电传感器阵列，且三组所述弯曲元压电传感器安装于不同深度的位置上。
[0009]所述模型箱中设置弯曲元压电传感器安装架，所述弯曲元压电传感器安装架为两个且平行设置，所述振动发射器和振动接收器分别安装在两个弯曲元安装架上。
[0010]所述弯曲元压电传感器表面用环氧树脂均匀涂上。
[0011]在所述弯曲元压电传感器安装架底部和模型箱底部之间连接的位置设有缓冲垫。
[0012]所述缓冲垫为硅胶涂层。
[0013]所述预压装置为真空栗、堆载以及排水板其中的一种或多种。
[0014]本发明的有益效果是:本发明提供了在Ko(自然沉积)状态的土体的水平和竖直方向的剪切模量、压缩模量以及泊松比的计算所需的模型结构，通过本发明所述的方法以及检测装置，可以得到随着荷载的施加土体相关参数的演变，同时利用压电传感器阵列，得到不同深度处的土体的加固效果，达到针对不同土质不同深度时真空预压固结法的有效性的目的，本发明能准确无损的评价真空预压方法的有效性，针对不同土质，优化设计与施工参数，操作方便，可靠度高。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
[0016]图2是加固系数α随实验时间变化的趋势。
[0017]图3是泊松比U随实验时间变化的趋势。
[0018]图中，1.压力薄膜传感器，2.压电传感器。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明实施例作进一步说明:一种真空预压法有效性实时检测方法，步骤如下:
(1)通过压电传感器测定不同时间下、不同深度处土体的压缩波速％和剪切波速Vs;
(2)取正常固结后的土体为对比组，通过压电传感器测定其压缩波速Vnp和剪切波速
Vns；
(3)计算加固系数a=Vs/Vns；
(4)计算泊松比υ=Ε/26-1，其中E为弹性模量，G为剪切模量，E= Vp2p，G = Vs2p，u=E/2G-1=Vp2/2Vs2-1 ；
(5)最后分别算出CXhC^a3和U1,U2和H U3分别为土体三个不同深度的加固系数和泊松比)，与正常固结土的对比，可以得到不同固结时间被测试土体的固结效果，同时可以判断不同深度处的加固效果，最终得到不同土体利用真空预压方法的有效性；
其中，所述土体处于预压条件下。
[0020]加固系数α，α<1.0，当α越接近I，说明加固效果越明显；同时可以测得泊松比υ的变化趋势，而实验可以得到，如图2、3所示，随着加固效果的增加，泊松比υ—般会从0.42减小到0.25，因此通过这两个参数可以更加全面的评价土体在加固效果。
[0021]其中，通过压电传感器测定土体的压缩波速Vp和剪切波速Vs的步骤如下:所述压电传感器包括振动发射器和振动接收器，通过振动发射器发射波，通过振动接收器接收波，测定发射波和接受波的时间差t，并量测发射点和接收点的传感器之间的距离L，分别得到压缩波速Vp和剪切波速Vs。
[0022]本发明提供了在Ko(自然沉积)状态的土