真空联合加热地基排水试验仪的制作方法

本发明属于建工试验仪器
技术领域：
，具体涉及一种真空联合加热地基排水试验仪。
背景技术：
：新吹填超软土的突出特点是表层强度极低，其地基处理是国内外公认的难题。对这类地基一般采用排水固结法进行加固，在我国主要采用堆载预压法、真空预压法或真空联合堆载预压法。然而采用常规的排水固结法加固新吹填的流泥、浮泥，经过3～5个月的预压加固，地基沉降量比较显著，常常超过理论计算的沉降量很多，但加固后的强度增加的数值较小，不能满足地基的使用要求。对地基进行抽真空同时联合地基加热，是一种新的地基排水加固方法，本发明旨在提供一种真空联合加热地基排水试验仪，通过本试验仪在实验室里模拟工程实践，帮助试验人员有效评价地基排水效果，并对关键参数进行研究。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种真空联合加热地基排水试验仪。本发明是通过以下技术方案实现的：一种真空联合加热地基排水试验仪，包括土样室外壁、上盖板、下底座和称重装置；所述土样室外壁为两端开口的钢圆筒，土样室外壁下端口放置在下底座的环形凹槽内上，土样室外壁上端口放置在上盖板的环形凹槽内，上盖板和下底座通过螺杆、螺母组件将土样室外壁加紧固定，土样室外壁、上盖板和下底座之间的空间形成土样室；在土样室内设置有至少一根加热棒，加热棒底端竖直固定安装在下底座上，加热棒与土样室外的加热控制器电连接；在土样室内设置有至少一根与土样室外的真空泵连通的抽真空管；在土样室内设置有用于检测土样温度的温度传感器；在抽真空管内设置有用于检测绝对压强的气压传感器；下底座放置在称重装置上，利用称重装置测量土样室内的土样的水质量损失。在上述技术方案中，为了保证土样室的密封性，在上盖板的环形凹槽内和下底座的环形凹槽内均设置有密封橡胶圈。在上述技术方案中，抽真空管贯穿设置在上盖板上，抽真空管底端深入至土样室内，土样室内的抽真空管段上均匀开设有通孔且包裹有滤布，抽真空管出口伸出上盖板，抽真空管出口通过软管连接真空泵。在上述技术方案中，在本实施例中所述温度传感器安装在土样室外壁上，温度传感器的探头深入至土样室内。所述真空联合加热地基排水试验仪的使用方法如下：步骤一：打开上盖板，向土样室内填入土样，对装入土样高度、含水率、密度等参数进行测定；然后安装上盖板，将上盖板与下底座用螺杆、螺母组件固定，使抽真空管插入土样内；然后记录称重装置的初始值；步骤二：开启加热棒，对土样室内的土样进行加热，并开启真空泵，利用抽真空管对土样室内进行抽真空处理；步骤三：记录不同时刻的土样室内温度、真空度，以及称重装置的称重值；步骤四：整理实验数据，根据实验数据对真空联合加热地基排水效果进行评价。进一步的，在步骤二中，加热温度和绝对压强按照下表进行匹配，以将土样中的液态水转化为气态；即当加热温度为50℃时，绝对压强需小于12.34kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为55℃时，绝对压强需小于15.743kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为60℃时，绝对压强需小于19.923kpa，则水由液态转为气态；当地热温度为65℃时，绝对压强需小于25.014kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为70℃时，绝对压强需小于31.164kpa，则水由液态转为气态。温度(℃)5055606570绝对压强(kpa)12.3415.74319.92325.01431.164本发明的优点和有益效果为：本发明设计合理，结构简单，通过本试验仪在实验室里模拟真空联合加热地基排水方法，帮助试验人员有效评价地基排水效果，并对关键参数进行研究。利用称重装置，可以对试验过程中土样室内的土样的水质量损失值进行实时监测。由于试验过程中，水会气化，无法通过测量水的质量得出排出量，所以本试验仪通过称重装置的初始值减去试验过程中称重装置的称重值，即为试验过程中土样室内的土样的水质量损失值。附图说明图1是本发明的结构示意图。图2是本发明的土样室外壁的结构示意图。图3是本发明的上盖板、下底座的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。一种真空联合加热地基排水试验仪，参见附图1，包括土样室外壁1、上盖板2、下底座3和称重装置13；所述土样室外壁1为两端开口的钢圆筒(参见附图2)，土样室外壁下端口放置在下底座3的环形凹槽内上，土样室外壁上端口放置在上盖板2的环形凹槽内，上盖板和下底座通过螺杆、螺母组件4将土样室外壁加紧固定，土样室外壁、上盖板和下底座之间的空间形成土样室，为了保证土样室的密封性，在上盖板的环形凹槽内和下底座的环形凹槽内均设置有密封橡胶圈5；在土样室内设置有至少一根加热棒6，加热棒底端竖直固定安装在下底座3上，加热棒与土样室外的加热控制器7电连接；在土样室内设置有至少一根与土样室外的真空泵连通的抽真空管8，抽真空管贯穿设置在上盖板2上，抽真空管底端深入至土样室内，土样室内的抽真空管段上均匀开设有通孔且包裹有滤布，抽真空管出口伸出上盖板，抽真空管出口通过软管9连接真空泵10；在土样室内设置有用于检测土样温度的温度传感器11，在本实施例中所述温度传感器11安装在土样室外壁上，温度传感器的探头深入至土样室内；在抽真空管8内设置有用于检测绝对压强的气压传感器14，气压传感器14的引线引出抽真空管8连接至检测仪器15；下底座3放置在称重装置13上，利用称重装置13测量土样室内的土样的水质量损失。在本实施例中，参见附图3，上盖板和下底座为形状相同、对称设置的两个圆板，在上盖板和下底座上设置有位置相对应的用于穿入螺杆的通孔a，在上盖板和下底座的相对面均设置有用于安装土样室外壁的环形凹槽，环形凹槽内均设置有密封橡胶圈5。真空联合加热地基排水试验仪的使用方法如下：步骤一：打开上盖板2，向土样室内填入土样，对装入土样高度、含水率、密度等参数进行测定；然后安装上盖板2，将上盖板与下底座用螺杆、螺母组件固定，使抽真空管插入土样内；然后记录称重装置的初始值；步骤二：开启加热棒6，对土样室内的土样进行加热，并开启真空泵10，利用抽真空管对土样室内进行抽真空处理；步骤三：记录不同时刻的土样室内温度、真空度，以及称重装置的称重值；步骤四：整理实验数据(称重装置的初始值减去试验过程中称重装置的称重值，即为试验过程中，土样室内的土样的水质量损失值)，根据实验数据对真空联合加热地基排水效果进行评价。在步骤二中，在步骤二中，加热温度和绝对压强按照下表(表1)进行匹配，以将土样中的液态水转化为气态；即当加热温度为50℃时，绝对压强需小于12.34kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为55℃时，绝对压强需小于15.743kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为60℃时，绝对压强需小于19.923kpa，则水由液态转为气态；当地热温度为65℃时，绝对压强需小于25.014kpa，则水由液态转为气态；当加热温度为70℃时，绝对压强需小于31.164kpa，则水由液态转为气态。温度(℃)5055606570绝对压强(kpa)12.3415.74319.92325.01431.164表1以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。当前第1页12