利用可拆装取土器进行半面桩原状土模型试验的方法
【专利摘要】一种利用可拆装取土器进行半面桩原状土模型试验的方法，属于建筑技术领域，是将取土器在试验场地现场取土，所述的取土器由两块平面板和两块侧板组成，形成无底、无盖的箱体，将一块平面板拆卸下来，在土样表面挖出半面桩模型的槽，将半面桩模型话小槽内，制作出桩土试件，将玻璃板放在压好半面桩模型的桩土表面，并与取土器固定好，至此，半面桩原状土模型试验桩土试件制备完成，可以放在试验台上进行加载试验。本发明在完成现场取原状土的目标的同时，方便地将桩模型埋入，而且采用挖槽的方式，桩的定位准确，可视玻璃面采用卡夹方式固定，操作非常简便，以保证制作的试件效果好，试验结果可靠性强。
【专利说明】利用可拆装取土器进行半面桩原状土模型试验的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于建筑技术领域，是一种粧体原状土模型试验的方法。
【背景技术】
[0003]混凝土扩盘粧是目前变截面粧的一种主要形式，根据成粧工艺的不同，它包括挤扩成盘、旋扩成盘和钻扩成盘等形式。由于混凝土扩盘粧承载力较高，而且抗拔及抗水平力的优势更强，因此近年来得到快速的发展。但目前的研究基本是有限元模拟分析，并辅助少量的现场试验验证，这种传统的研究方法，由于无法真实看到粧周土体的破坏情况，对于混凝土扩盘粧这类变截面粧来说，其研究结论的可靠性受到影响。
[0004]本课题组已经发明了混凝土半面粧的实验室小比例模型埋土试验的方法，这种方法在很多方面都有其独特的优势，比如设计灵活、操作简便、节约成本，可以全过程观察粧周土体破坏过程等。但是，小比例模型埋土试验在试验过程中，粧土试件的制作是通过逐层埋置土完成的，土体真实情况等方面与实际情况不可避免的存在差异，使得其试验所得数据信息存在一定偏差，从而影响最终的分析结果。受勘测部门土样取土方法的启发，本课题组又发明了可以实地取原状土，在不破坏土体性状的情况下制作小模型试验试件的原状土模型试验方法。该方法能够完成原有小模型半粧试验的目的，即清楚的观察记录实粧在受压情况下粧土共同工作的真实情况和土体破坏情况，并收集应力、应变、沉降等相关数据信息，同时能够保证土体的原状，为混凝土扩盘粧的理论分析提够客观真实的数据。但已发明的取土装置和试件制作方法，在实际使用过程中，又出现了对取土器精度要求较高，试验取土后的试件埋置、玻璃插入等操作过程都要求较高，如果稍有不慎，使得取土器出现小幅度变形，都会造成玻璃无法插入，而且插、拨玻璃过程中非常容易对土结构造成破坏，导致粧土结合面破坏等问题，影响试验的进程和试验结果。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种利用可拆装取土器进行半面粧原状土模型试验的方法，使得操作更方便，并且不影响粧土结合面。
[0006]本发明解决技术问题的方案是通过以下步骤完成的:
(1)制做取土器，所述的取土器由两块平面板和两块侧板组成，每块侧板的两边沿都有向外90度角的折沿，折沿处有螺孔，每块平面板的两边沿都有预留孔，预留孔与螺孔一一对应，有螺栓穿过预留孔和螺孔对平面板和侧板固定连接，形成无底、无盖的箱体，平面板和侧板可以是钢板，钢板下边外侧切成坡型，方便取土器压入时入土 ；
(2)确定试验场地后，根据地勘报告，经场地开挖，达到需取土的土层；
(3)在取土器内侧涂一层薄的润滑油，然后在开挖的场地取土层位置将取土器依次摆放好，通过压力装置将取土器逐个压入土层中； (4)将取土器周围土体挖开，将压入的取土器取出；
(5)将取土器上、下表面浮土去除，平整好上、下表面，形成土样试件，然后用塑料布将整个试件包裹好，以防土中水分流失，并运回试验室；
(6)在试验开始前，将包裹试件的塑料布打开，将土样试件需埋置模型粧的一侧朝上，即一面的平面板朝上，为了避免一侧钢板拆下后，取土器变形，用固定铁夹将取土器侧板进行固定；
(7)卸下朝上平面板与侧板之间的螺栓，将朝上平面板取下，整平土样表面；
(8)将制作好的半面粧模型平面一侧放置在整平好的土样表面，在土样表面画出半面粧模型的位置及尺寸大小；
(9)将土样表面按照画出的粧模型尺寸挖出半面粧模型的小槽，将半面粧模型圆柱面一侧对准小槽位置后压入，制作出粧土试件；
(10)将玻璃板放在压好半面粧模型的粧土表面，用固定铁夹将玻璃和缺少一侧平面板的取土器固定好，至此，半面粧原状土模型试验粧土试件制备完成，可以放在试验台上进行加载试验。
[0007]本发明在完成现场取原状土的目标的同时，由于取土器可拆装，方便地将粧模型埋入，而且采用挖槽的方式，粧的定位准确，可视玻璃面采用卡夹方式固定，操作非常简便，在试件制作的各个操作过程注重细节的处理，以保证制作的试件效果好，可以很好地保证试验结果的可靠性。
【附图说明】
[0008]图1为取土器的俯视图；
图2为取土器的半剖视图；
图3为取土器用固定铁夹固定后的示意图。
【具体实施方式】
[0009]本发明由以下步骤完成的:
1、制做取土器，所述的取土器由两块平面板I和两块侧板2组成，每块侧板2的两边沿都有向外90度角的折沿3，折沿3处有螺孔4，每块平面板I的两边沿都有预留孔5，预留孔5与螺孔4一一对应，有螺栓6穿过预留孔5和螺孔4对平面板I和侧板2固定连接，形成无底、无盖的箱体，平面板I和侧板2可以是钢板，钢板下边外侧切成坡型，方便取土器压入时入土 ；
2、确定试验场地后，根据地勘报告，经场地开挖，达到需取土的土层；
3、在取土器内侧涂一层薄的润滑油，然后在开挖的场地取土层位置将取土器依次摆放好，通过压力装置将取土器逐个压入土层中；
4、将取土器周围土体挖开，将压入的取土器取出；
5、将取土器上、下表面浮土去除，平整好上、下表面，形成土样试件，然后用塑料布将整个试件包裹好，以防土中水分流失，并运回试验室；
6、在试验开始前，将包裹试件的塑料布打开，将土样试件需埋置模型粧的一侧朝上，SP一面的平面板朝上，为了避免一侧钢板拆下后，取土器变形，用固定铁夹将取土器侧板进行固定； 7、卸下朝上平面板与侧板之间的螺栓，将朝上平面板取下，整平土样表面；
8、将制作好的半面粧模型平面一侧放置在整平好的土样表面，在土样表面画出半面粧模型的位置及尺寸大小；
9、将土样表面按照画出的粧模型尺寸挖出半面粧模型的小槽，将半面粧模型圆柱面一侧对准小槽位置后压入，制作出粧土试件；
10、将玻璃板放在压好半面粧模型的粧土表面，用固定铁夹将玻璃和缺少一侧平面板的取土器固定好，至此，半面粧原状土模型试验粧土试件制备完成，可以放在试验台上进行加载试验。
【主权项】
1.一种利用可拆装取土器进行半面粧原状土模型试验的方法，其特征在于包括以下步骤完成: (1)制做取土器，所述的取土器由两块平面板和两块侧板组成，每块侧板的两边沿都有向外90度角的折沿，折沿处有螺孔，每块平面板的两边沿都有预留孔，预留孔与螺孔一一对应，有螺栓穿过预留孔和螺孔对平面板和侧板固定连接，形成无底、无盖的箱体； (2)确定试验场地后，根据地勘报告，经场地开挖，达到需取土的土层； (3)在取土器内侧涂一层润滑油，然后在开挖的场地取土层位置将取土器摆放好，将取土器压入土层中； (4)将取土器周围土体挖开，再将压入的取土器取出； (5)将取土器上、下表面浮土去除，平整好上、下表面，形成土样试件，然后用塑料布将整个试件包裹好，并运回试验室； (6)在试验开始前，将包裹试件的塑料布打开，将土样试件需埋置模型粧的一侧朝上，即一面的平面板朝上，用固定铁夹将取土器侧板进行固定； (7)卸下朝上平面板与侧板之间的螺栓，将朝上平面板取下，整平土样表面； (8)将制作好的半面粧模型平面一侧放置在整平好的土样表面，在土样表面画出半面粧模型的位置及尺寸大小； (9)将土样表面按照画出的粧模型尺寸挖出半面粧模型的槽，将半面粧模型圆柱面一侧对准槽位置后压入，制作出粧土试件； (10)将玻璃板放在压好半面粧模型的粧土表面，用固定铁夹将玻璃和缺少一侧平面板的取土器固定好，至此，半面粧原状土模型试验粧土试件制备完成，放在试验台上进行加载试验。
【文档编号】G01N1/08GK106053127SQ201610363132
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】钱永梅, 王若竹, 田伟, 金玉杰, 谢新颖
【申请人】吉林建筑大学