專利名稱：一種黃土濕陷性判別裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土工試驗儀器及其使用方法，具體是指一種用于測試黃土是否具有濕陷性的判別裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
黃土是具有特殊工程性質(zhì)的土體，某些黃土在自重應(yīng)力或外部荷重下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，并產(chǎn)生下沉，強度降低，這種性質(zhì)稱為黃土的濕陷性；黃土濕陷性對人類工程危害較大，常使建筑物、渠道、庫岸造成破壞，邊坡產(chǎn)生滑動，并不是所有的黃土均具有濕陷性，相反不具有濕陷性的黃土在浸水后其強度和變形變化較小，對工程影響較小；因此，對于某一工程場地的黃土，需進行濕陷性判別，以采用避讓、人工土質(zhì)改良或其它措施加以防護。目前黃土濕陷性通常采用浸水側(cè)限壓縮試驗，試驗時，先把保持天然含水量和結(jié)構(gòu)的黃土土樣裝入側(cè)限壓縮儀內(nèi)，再逐級加壓，達(dá)到規(guī)定試驗壓力，土樣壓縮穩(wěn)定后，進行浸水，使含水量接近飽和，土樣又迅速下沉，再次達(dá)到穩(wěn)定，得到浸水后的土樣高度，由此計算求得土的濕陷系數(shù)，按照常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)由該濕陷系數(shù)判斷黃土是否為濕陷性黃土；所述現(xiàn)有側(cè)限壓縮試驗其試驗儀器較復(fù)雜，操作過程較繁瑣，試驗中存在耗時耗力的缺陷，特別是當(dāng)無需了解黃土的具體濕陷系數(shù)，而只要簡單判別黃土是否具有濕陷性的情況時，所述側(cè)限壓縮儀就存在不夠簡便實用的問題。有鑒于此，本發(fā)明人對用于判別黃土是否具有濕陷性的結(jié)構(gòu)裝置進行了深入研究，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的黃土濕陷性判別裝置，其克服了傳統(tǒng)技術(shù)中測試儀器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣等問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種黃土濕陷性判別裝置的使用方法，其具有操作簡便、省時又省力的實用特性，為黃土濕陷性的判別提供了一種新途徑。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種黃土濕陷性判別裝置，其包括有實驗盒和量樁體，上述實驗盒為上端開口、內(nèi)徑為IOOmm的圓柱型盒體，上述量樁體的重量為76克，其由呈圓柱狀的上樁體和呈圓錐狀并底面固定連接在該上樁體下端部的下樁體構(gòu)成，上述下樁體的底面直徑與上述上樁體的直徑均為2cm，上述上樁體上離上述下樁體的底面Icm處設(shè)有一刻度線。上述實驗盒由鋼材或銅材形成。上述下樁體的錐角為30度。一種上述黃土濕陷性判別裝置的使用方法，其包括以下幾個步驟A、用直徑與上述實驗盒內(nèi)徑相同、高度比上述實驗盒的內(nèi)高度小的環(huán)刀壓入原狀黃土中，然后借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品對應(yīng)移至上述實驗盒內(nèi)；
B、將上述量樁體的下樁體豎直壓入上述實驗盒的黃土樣品中，壓入深度剛好埋沒到下樁體的底面處；C、往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的水，量測經(jīng)過15秒臨界時間上述量樁體是否下沉至刻度線，若下沉至刻度線，則判別所取黃土樣品具有濕陷性，反之，則不具有濕陷性。上述實驗盒的內(nèi)高度為83. 7mm，上述環(huán)刀的高度為63. 7mm。采用上述方案后，本發(fā)明一種黃土濕陷性判別裝置，其只包括有實驗盒和量樁體， 實驗盒為上端開口的圓柱型盒體，量樁體有一定的重量，具體為76克，量樁體由呈圓柱狀的上樁體和呈圓錐狀并底面固定連接在上樁體端部的下樁體構(gòu)成，上樁體上離下樁體的底面Icm處設(shè)有一刻度線；實驗時，先用直徑與實驗盒內(nèi)徑相同、高度比實驗盒的高度小的環(huán)刀壓入原狀黃土中，借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品對應(yīng)移至上述實驗盒內(nèi)；然后將量樁體的下樁體豎直壓入實驗盒的黃土樣品中，壓入深度剛好埋沒到下樁體的底面處；最后，往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的水，量測經(jīng)過15秒時間量樁體是否下沉至刻度線，若下沉至刻度線，則判別所取黃土樣品具有濕陷性，反之，則不具有濕陷性；本發(fā)明同傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，而且實驗中只需通過黃土浸水經(jīng)過一定時間后，記錄量樁體下沉到一定深度時所需要的時間來判別黃土是否具有濕陷性，操作過程十分簡單又方便，省時又省力，為黃土濕陷性判別提供了一種新的途徑。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明實驗盒1量樁體2
上樁體21刻度線211
下樁體22底面221
黃土樣品具體實施例方式為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)闡述。如圖1所示為本發(fā)明一種黃土濕陷性判別裝置，其包括有實驗盒1和量樁體2。實驗盒1，為一上端開口的圓柱型盒體，具體可以由鋼材或銅材形成，圓柱型盒體的內(nèi)徑R為100mm。量樁體2，其重量為76克，由上樁體21和固定連接在上樁體21下端部的下樁體 22構(gòu)成，具體的，上樁體21呈圓柱狀，其直徑r為2cm，下樁體22呈倒置的圓錐狀結(jié)構(gòu)，其底面221 —體成型在上樁體的下端部上，且該底面221的直徑與上述圓柱狀上樁體21的直徑r相等，下樁體22的錐角最佳值為30度，上樁體21上設(shè)有一刻度線211，該刻度線211 至下樁體22的底面221間的距離L為1cm。上述黃土濕陷性判別裝置在使用中包括以下幾個步驟A、用直徑與實驗盒1內(nèi)徑R相同、高度比實驗盒的內(nèi)高度h小的環(huán)刀壓入原狀黃土中，然后借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品3對應(yīng)移至實驗盒1內(nèi)；
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B、將量樁體2的下樁體22豎直壓入實驗盒1的黃土樣品3中，壓入深度剛好埋沒到下樁體22的底面221處；C、往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的水，量測經(jīng)過15秒臨界時間量樁體2是否下沉至刻度線211，若下沉至刻度線211，則判別所取黃土樣品3具有濕陷性，反之，則不具有濕陷性。上述實驗盒1的內(nèi)高度h大于環(huán)刀的高度與注入水的深度之和，具體較佳實施例中，實驗盒1的內(nèi)高度h為83. 7mm，對應(yīng)環(huán)刀的高度為63. 7mm。本發(fā)明中，確定量樁體2下沉到刻度線L所需的時間，即濕陷性對應(yīng)的臨界時間是關(guān)鍵判別依據(jù)，通過對某地區(qū)的多組濕陷性和非濕陷性黃土同時進行傳統(tǒng)的室內(nèi)浸水側(cè)限壓縮試驗和本發(fā)明試驗，發(fā)現(xiàn)所述臨界時間約為13-18秒，因此取平均值15秒作為臨界時間，實驗中當(dāng)下沉到刻度線L所需的時間小于此15秒臨界時間時，判別黃土具有濕陷性，反之，則不具有濕陷性。實施例一測量一地區(qū)黃土過程中，首先，用直徑IOOmmX高63. 7mm的環(huán)刀壓入原狀黃土中， 然后借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品3對應(yīng)移至實驗盒1內(nèi)，再將量樁體2的下樁體22豎直壓入實驗盒1的黃土樣品3中，壓入深度剛好埋沒到下樁體22的底面221處，然后往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的自來水，經(jīng)過11秒后，量樁體2下沉至刻度線L位置處，經(jīng)過 11秒的時間小于15秒臨界時間，由此判別此黃土樣品3具有濕陷性。實施例二測量另一地區(qū)黃土過程中，首先，用直徑IOOmmX高63. 7mm的環(huán)刀壓入原狀黃土中，然后借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品3對應(yīng)移至實驗盒1內(nèi)，再將量樁體2的下樁體22 豎直壓入實驗盒1的黃土樣品3中，壓入深度剛好埋沒到下樁體22的底面221處，然后往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的自來水，經(jīng)過28秒后量樁體2才下沉至刻度線L位置處， 經(jīng)過觀秒的時間大于15秒臨界時間，由此判別此黃土樣品3不具有濕陷性。綜上所述，本發(fā)明一種黃土濕陷性判別裝置同傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，而且實驗中只需通過原狀黃土樣品3浸水經(jīng)過一定時間后，記錄量樁體2下沉到一定深度時所需要的時間來判別黃土是否具有濕陷性，操作過程十分簡單又方便，省時又省力，為黃土濕陷性判別提供了一種新的途徑。上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種黃土濕陷性判別裝置，其特征在于其包括有實驗盒和量樁體，上述實驗盒為上端開口、內(nèi)徑為IOOmm的圓柱型盒體，上述量樁體的重量為76克，其由呈圓柱狀的上樁體和呈圓錐狀并底面固定連接在該上樁體下端部的下樁體構(gòu)成，上述下樁體的底面直徑與上述上樁體的直徑均為2cm，上述上樁體上離上述下樁體的底面Icm處設(shè)有一刻度線。
2.如權(quán)利要求1所述的一種黃土濕陷性判別裝置，其特征在于上述實驗盒由鋼材或銅材形成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種黃土濕陷性判別裝置，其特征在于上述下樁體的錐角為 30度。
4.如權(quán)利要求1所述的一種黃土濕陷性判別裝置，其特征在于其使用方法包括以下幾個步驟A、用直徑與上述實驗盒內(nèi)徑相同、高度比上述實驗盒的內(nèi)高度小的環(huán)刀壓入原狀黃土中，然后借由環(huán)刀將其內(nèi)的原狀黃土樣品對應(yīng)移至上述實驗盒內(nèi)；B、將上述量樁體的下樁體豎直壓入上述實驗盒的黃土樣品中，壓入深度剛好埋沒到下樁體的底面處；C、往上述實驗盒內(nèi)注入深度為Icm的水，量測經(jīng)過15秒臨界時間上述量樁體是否下沉至刻度線，若下沉至刻度線，則判別所取黃土樣品具有濕陷性，反之，則不具有濕陷性。
5.如權(quán)利要求4所述的一種上述黃土濕陷性判別裝置，其特征在于上述實驗盒的內(nèi)高度為83. 7mm，上述環(huán)刀的高度為63. 7mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種黃土濕陷性判別裝置及其使用方法，其包括有實驗盒和量樁體，實驗盒為上端開口、內(nèi)徑為100mm的圓柱型盒體，量樁體的重量為76克，其由上樁體和下樁體構(gòu)成，下樁體的底面直徑與上樁體的直徑均為2cm，上樁體上離下樁體的底面1cm處設(shè)有一刻度線；實驗時，先用環(huán)刀壓入原狀黃土中，然后將該原狀黃土樣品移至上述實驗盒內(nèi)；再將量樁體豎直壓入實驗盒的黃土樣品中，壓入深度剛好埋沒到下樁體的底面處；最后往上述實驗盒內(nèi)注入深度為1cm的水，量測經(jīng)過15秒時間量樁體是否下沉至刻度線，以判別黃土的濕陷性；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，操作過程簡單又方便，省時又省力的優(yōu)點，為黃土濕陷性判別提供了一種新的途徑。
文檔編號G01N33/24GK102360005SQ20111018924
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者常方強 申請人:華僑大學(xué)