专利名称：一种采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程土工试验技术领域，涉及一种制作大型土工试验模型的方 法，具体是一种采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的方法，该方法可将结构性原 状土样进行拼接制作成大型土工试验模型，最大限度的保持了原状土样的结构性，从而使 试验结果更加真实。
背景技术：
现有文献中未见采用结构性原状土制作大型土工试验模型的相关报道，试验室中 制作结构性土的大型试验模型常采用的方法是将散土与石灰、石膏等材料按一定比例混合 后，加水拌制后硬化成型，或将散土中掺入一定量的冰块拌制均勻，静置至冰块融化后修整 成型。这种试验模型的制作方法虽在一定程度上模拟了土体的结构性，但其物理及力学性 质与原状土相差甚远，不能满足试验要求，甚至使试验结果失真。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种采用结构性原状 土样制作大型土工试验模型的方法，该方法可将结构性原状土样进行拼接制作成大型土工 试验模型，最大限度的保持了原状土样的结构性，从而使试验结果更加真实。为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术解决方案
一种采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一，按模型尺寸大小确定土样需用量后，分别将各土样切割成正六面体后并削平 六面，采用水平尺控制各面的平整度，标清土样上、下面后记录加工后的土样尺寸；
步骤二，将加工好的土样根据模型设计尺寸，按其大小，沿土样上、下面方向摆样，用 墨斗按照模型尺寸在摆放好的土样上弹线，将各个土样沿弹线切割后，削平各面，并重新摆 样；
步骤三，按照原状土物理及力学参数，配制好土及石灰粉的混合浆，并筛制好最大粒径 为2_的散土 ；
步骤四，标清各土样在模型中所处位置后，依顺序将第一层土样装入模型箱，土样之间 的竖向缝隙采用散土填塞，使用表面光滑无棱的细铁棒及薄铁片捣实，并采用刀具按设计 模型进行修整；
步骤五，将土及石灰粉的混合浆均勻涂抹于第一层土样的上表面，并按步骤四的方法 装填第二层土样；其中，所述的土及石灰粉的混合浆硬化后，其强度与其粘结的下层原状土 相同；
步骤六，按步骤四、五依次完成整个模型原状土层的装填，如设计模型包括填土层，则 将填土层在原状土层上按设计模型进行制作。本发明按模型尺寸确定土样需用量后，将各土样切割成正六面体后并削平六面， 采用水平尺控制各面的平整度，标清土样上、下面后记录加工后的土样尺寸；将加工好的土样按模型形状摆样，用墨斗按照模型外形尺寸弹线，将各个土样沿弹线重新切割后，削平各 面，重新摆样并修整；将土样分层依顺序装入模型箱，采用散土填实土样间的竖向缝隙，采 用土及石灰粉的混合浆粘结各层土样，待整个模型原状土层制作完毕后，如设计模型包括 填土层，则将填土层在原状土层上按设计模型进行制作。本发明提供的技术方案能够解决 采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的难题。
图1是本发明的工作流程以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式下面参照说明书附图和实施例对本发明进行详细说明。如图1所示，按模型尺寸大小确定土样需用量后，分别将各土样切割成正六面体 后并削平六面，采用水平尺控制各面的平整度，标清土样上、下面后记录加工后的土样尺 寸；将加工好的土样根据模型设计尺寸，按其大小，沿土样上、下面方向摆样，用墨斗按照模 型尺寸在摆放好的土样上弹线，将各个土样沿弹线切割后，削平各面，并重新摆样；按照原 状土物理及力学参数，配制好土及石灰粉的混合浆，并筛制好最大粒径为2mm的散土 ；标清 各土样在模型中所处位置后，依顺序将第一层土样装入模型箱，土样之间的竖向缝隙采用 散土填塞，使用表面光滑无棱的细铁棒及薄铁片捣实，并采用刀具进行修整；将土及石灰粉 的混合浆均勻涂抹于第一层土样的上表面，并装填第二层土样；按上述方法依次完成整个 模型原状土层的装填，如设计模型包括填土层，则将填土层在原状土层上按设计模型进行 制作。下面是对本发明的原理进行说明
本发明按模型尺寸确定土样需用量后，将各土样切割成正六面体后并削平六面，便于 模型摆样和土样拼接；采用水平尺控制各面的平整度，保证了土样充分接触，防止在试验加 载过程中，由于土样间空隙导致的土样破碎；标清土样上、下面后记录加工后的土样尺寸， 便于确定土样在整个模型中的方向和位置；将加工好的土样按模型形状摆样，用墨斗按照 模型外形尺寸弹线，将各个土样沿弹线重新切割后，削平各面，重新摆样并修整，能够确保 土样装填一次成功；采用同类散土填实土样间的竖向缝隙，采用等强度土及石灰粉的混合 浆粘结各层土样，不但能保证土样间充分接触，而且能够使土样接触面物理及力学性质最 大限度的接近原状土 ；本发明提供的技术方案能够解决采用结构性原状土样制作大型土工 试验模型的难题。
权利要求
一种采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的方法，其特征在于包括以下步骤步骤一，按模型尺寸大小确定土样需用量后，分别将各土样切割成正六面体后并削平六面，采用水平尺控制各面的平整度，标清土样上、下面后，记录加工后的土样尺寸；步骤二，将加工好的土样根据模型设计尺寸，按其大小，沿土样上、下面方向摆样，用墨斗按照模型尺寸在摆放好的土样上弹线，将各个土样沿弹线切割后，削平各面，并重新摆样；步骤三，按照原状土物理及力学参数，配制好土及石灰粉的混合浆，并筛制最大粒径为2mm的散土；步骤四，标清各土样在模型中所处位置后，依顺序将第一层土样装入模型箱，土样之间的竖向缝隙采用散土填塞，使用表面光滑无棱的细铁棒及薄铁片捣实，并采用刀具按设计模型将本层土样进行修整；步骤五，将土及石灰粉的混合浆均匀涂抹于第一层土样的上表面，并按步骤四的方法装填第二层土样；其中，所述的土及石灰粉的混合浆硬化后，其强度与其粘结的下层原状土相同；步骤六，按步骤四、步骤五依次完成整个模型原状土层的装填，如设计模型包括填土层，则将填土层在原状土层上按设计模型进行制作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的应用于填塞各层原状土样竖向缝隙 的散土，采用同层原状土层破碎后的散土筛制而成。
全文摘要
本发明公开了一种采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的方法，具体包括按模型尺寸确定土样需用量后，将各土样切割成正六面体后并削平六面，采用水平尺控制各面的平整度，标清土样上、下面后记录加工后的土样尺寸；将加工好的土样按模型形状摆样，用墨斗按照模型外形尺寸弹线，将各个土样沿弹线重新切割后，削平各面，重新摆样并修整；将土样分层依顺序装入模型箱，采用同类散土填实土样间的竖向缝隙，采用等强度土及石灰粉的混合浆粘结上、下层土样；待整个模型原状土层制作完毕后，将填土层在原状土层上按模型设计尺寸进行制作。该方法能够解决采用结构性原状土样制作大型土工试验模型的难题。
文档编号G01N33/24GK101950508SQ20101050357
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者林 源, 梅源, 王雪艳, 胡长明, 赵浩, 魏弋锋 申请人:西安建筑科技大学