用于测试土湿陷性的装置的制作方法

本实用新型涉及测试土湿陷性领域，具体涉及用于测试土湿陷性的装置。
背景技术：
：湿陷性土在我国分布广泛，除常见的湿陷性黄土外，在我国干旱和半干旱地区，尤其是新疆地区，分布有大量的湿陷性土，特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性碎石土、湿陷性砂土等。随着西部大开发的推进，以及“一带一路”项目的开展，新疆地区的工程建设日益丰富，对湿陷性土的测试和分析愈发迫在眉睫。这类非黄土的湿陷性士的勘察评价首先要判定是否具有湿陷性，由于这类土不能如黄土那样用室内浸水压缩试验，因此，选择什么样的现场原位测试来评测土的湿陷性就成了重要的课题。传统的浸水载荷试验，由于设备复杂，机械沉重，在新疆这样地广人稀交通极差的条件下，许多时候试验设备根本就不了位，当然用于测试土的湿陷性的原位测试也就开展不了了；尤其是在工程的科研和初设阶段。假使对沿线地层的湿陷性误判，可能给工程的方案及概算造成难以低估的影响。从上述论述可以看到，在边疆偏远地区开展测试土的湿陷性的原位测试存在以下局限性和缺点：1)受交通条件限制，一些车辆难以就位的地方，测试工作开展不起来；2)载荷试验的配重难以就位；3)测试耗费人机材较多，测试成本较大。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种便于运输，成本低的用于测试土湿陷性的装置。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种用于测试土湿陷性的装置，包括承载板、载重单元、配重载荷和微型动力触探，所述的载重单元包括用于坐落在承载板上方的底座和固定在底座上的载重平台，底座和载重平台之间通过立设的支架相连，所述的底座上设有供动力触探穿过的通孔，承载板的对应位置处设有供动力触探穿过的圆孔，动力触探的动触头依次穿过通孔、圆孔后悬伸在承载板的下方，动力触探的探杆悬伸在承载板的上方，探杆可在圆孔内自由活动，所述的探杆的杆体上设置有长度刻度单元，所述的底座上固定有指针，指针的针头指向长度刻度单元。由于采用以上技术方案，承载板和载重单元的体积都比较小，安装方便，便于携带。微型动力触探也是工程勘测常用工作，运输起来非常方便，配重载荷可以就地取材，实现地基土原位测试，实现了在偏远的疆域，自如开展土壤湿陷性测试，还可提高了测试的工作效率，最终使工程建设取得最佳的经济、社会与环境效益。附图说明图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的局部放大图。具体实施方式一种用于测试土湿陷性的装置，包括承载板10、载重单元30、配重载荷40和微型动力触探20，所述的载重单元30包括用于坐落在承载板10上方的底座31和固定在底座31上的载重平台32，底座31和载重平台32之间通过立设的支架33相连，所述的底座31上设有供微型动力触探20穿过的通孔311，承载板10的对应位置处设有供微型动力触探20穿过的圆孔11，微型动力触探20的动触头21依次穿过通孔311、圆孔11后悬伸在承载板10的下方，微型动力触探20的探杆22悬伸在承载板10的上方，探杆22可在圆孔11内自由活动，所述的探杆22的杆体上设置有长度刻度单元23，所述的底座31上固定有指针50，指针50的针头指向长度刻度单元23。承载板10和载重单元30的体积都比较小，安装方便，便于携带。微型动力触探20也是工程勘测常用工作，运输起来非常方便，配重载荷40就可以就地取材，优选使用就地取材的土壤，用编织袋装标准重量的配重土，这样就省去配重载荷40的运输，实现地基土原位测试，实现了在偏远的疆域自如开展土壤湿陷性测试，还可提高了测试的工作效率，最终使工程建设取得最佳的经济、社会与环境效益。所述的长度刻度单元23为套设在探杆22杆体上的套管，该套管上设置有长度刻度。套管可以采用塑料或是橡胶材质的刻度管，将刻度管直接套在探杆22的杆体上。所述的配重载荷10为袋装标准重量的配重土，该配重土采用就地取材的土壤。在需要测试的土壤周边，用编织袋装取土壤作为配重单元，每袋装配重土的重量需要一样，装取多袋标准重量的配重土以供使用。试验完成后将配重土放回原地即可。本实用新型中使用的配重载荷10就地取材，省去运输工序，降低装置的运输难度，实现地基土原位测试，提高试验精度。所述的圆孔11位于承压板10的中心位置处。测试土湿陷性的装置的测试方法，包括以下步骤：a、开挖基槽A，基槽A的深度为所要求测试的土层位置，基槽A宽度大于承载板10宽度的3倍；b、利用微型动力触探20在基槽A的中部进行连续动探，动触头21穿过表层松散、稍密砂层，进入中密砂层一定深度，这时动触头21位于较稳定密实性较好地层中，去掉动力触探的锤击端组件，仅留探杆22出露于地表；c、人工找平探杆22周围的砂土，然后平稳放上承压板10，再将载重单元30放置承压板10的上方，需要确保探杆22穿过通孔311后自由悬伸；d、就地使用袋子装取标准重量的土作为配重载荷40，然后逐级加荷至浸水压力p；每级加荷后，连续2h内，每1h的下沉量小于0.10mm时，认为承压板10下沉已趋稳定，即可加下一级压力；e、维持浸水压力p并向基槽A内均匀注水至饱和，待承压板10下沉稳定后，试验终止，从长度刻度单元23上读出附加湿陷量ΔFs，ΔFs为浸水前后长度刻度单元23上的读数之差；f、根据ΔFs数值的大小，分析判断待测地层是否具有湿陷性，以及湿陷性的程度。步骤d中，加一次配重载荷后，每间隔15min测读一次下沉量，连续观察4-5次，之后每隔30min观测1次，当连续2h内，每1h的下沉量小于0.10mm时，可加下一级压力。步骤b中动触头21进入较密实砂层的终止标准为动贯入阻力≥5MPa。下面结合附图和实例对本实用新型进行详细的描述。如图1和2所示，开挖基槽A，深度为要求测试的土层位置，基槽A尺寸为1m×1m，基槽A宽度不宜小于承压板10宽度的3倍。利用微型动力触探20，了解基槽A以下地基土的力学特性；微型动力触探20的探头21直径25mm，锥角60度，锤的质量4kg，落距50cm。在基槽A中央连续动力触探，穿过表层松散-稍密砂层，进入中密砂层一定深度，这时动探探头21位于较稳定密实性较好地层中，去掉微型动力触探20的锤击端组件，仅留探杆22显露于地表。根据大量的试验数据和工程经验，进入粉细砂的终止标准为10cm的动探击数N≥25击，基本满足动贯入阻力≥5MPa的要求。此时可以认为已经进入较密实砂层该砂层地基承载力fak≥180kPa，压缩模量≥12MPa。接着，人工找平探杆22周围砂土，平稳的放上承压板10，承压板10尺寸200mm*200mm，厚度20mm，承压板10中心预留孔径20mm的圆孔11。再将荷载载重平台30、支架33、底座31组成的载重单元30置于承压板10上方，并保持铅直，其中底座31尺寸200mm*200mm，厚度20mm，中心预留通孔311的孔径20mm。然后，逐级加荷至浸水压力p取200kPa，每级加荷后，按间隔15、15、15、15min各测读一次下沉量，以后为每隔30min观测1次，当连续2h内，每1h的下沉量小于0.10mm时，认为压板下沉已趋稳定，即可加下一级压力。维持浸水压力p并向基槽内均匀注水至饱和，附加下沉稳定后，试验终止。从刻度套管上读出附加湿陷量ΔFs。关于从刻度套管读取读数的方法：加载前指针50指向刻度套管某个标尺刻度，读数S0，以后每次加压稳定后均有个读数，分别是Si，浸水前后读数之差即为在浸水压力作用下所产生的附加湿陷量ΔFs。根据ΔFs数值的大小，分析判断待测地层是否具有湿陷性，以及湿陷性的程度；计算湿陷性土地基受水浸湿至下沉稳定为止的总湿陷量Δs，并据此分析判断该地基的湿陷程度。其中湿陷程度主要按湿陷系数的大小来划分，并基于《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025中理论及要求，发展出如表1所示的湿陷程度分类表：表1：湿陷程度分类按承压板尺寸200mm*200mm计湿陷程度附加湿陷量ΔFscm轻微0.5＜ΔFs≤0.9中等0.9＜ΔFs≤2.1强烈ΔFs＞2.1其中湿陷性土浸水总湿陷量Δs沿用已有规范公式：Δs＝∑βΔFsihi计算，然后根据Δs值，查找相关规范，判别地基湿陷程度。其中β为修正系数，针对本实用新型中的装置及特点，取β＝0.05cm-1。ΔFsi为试验测得的附加湿陷量，hi为试验测试土层厚度。实施例：在某一偏远场地，根据动力触探测试成果，地层分为3大层，分别为：①层粉砂0～0.6m，动探击数N＝2～4击/10cm；②层粉砂0.6～2.5m，动探击数N＝11～15击/10cm；③层粉细砂2.5～6.0m，动探击数N≥25击/10cm。动力触探探头进入③层粉细砂一定深度。分别开挖两个相邻基槽，分别在地表以下0.1m和1.0m处进行浸水载荷试验，分别重复上述步骤a～f。两次试验得到附加湿陷量分别为ΔFs1＝1.7cm及ΔFs2＝0.6cm，根据表1，可以判断出①层粉砂具中等湿陷性，②层粉砂具轻微湿陷性。根据规范公式Δs＝∑βΔFsihi，其中β＝0.05cm-1，，h1＝0.5m，h2＝1.9m，计算出地基总湿陷量Δs＝0.0825m＝8.25cm，查相关规范，可知该地基的湿陷等级为Ⅱ级。当前第1页1 2 3