[实用新型]路基毛细水上升高度成型试验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于公路建设设备、仪器技术领域。

背景技术

交通部《公路土工试验规程》((JTG E40-2007)中的毛细水上升高度试验是公路设计中的一项重要试验。毛细管水上升高度这一指标常用于确定筑路材料是否满足填筑要求，以及确定路基填筑高度。

公路路基土是经过人工压实的土，具有一定的含水率和密度，目前《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)中的毛细水上升高度成型方法比较单一，采用的有机玻璃管很细(直径4.0cm)、很长(长度100cm)，装土样时只适合装风干状态下的土样，不便于控制土的密度，无法达到要求的压实度。土样的含水率处于风干状态下，含水率不固定，随意性较大，成型时只能控制松装密度和捣实密度两种状态，不能按照压实度要求控制土样的密度，无法模拟公路路基各层的实际压实度，测得的毛细管水上升高度指标满足不了公路路基设计的要求。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种路基毛细水上升高度成型试验仪，它可以准确地对毛细水上升高度进行试验。

本实用新型的技术方案是：在底座上垂直固定有有机玻璃管，在有机玻璃管上开有数个取样孔；在击实锤顶部分别固定有导向杆和软绳，击实锤的外径小于有机玻璃管内径。

本实用新型的有益效果是：采用自制的不锈钢击实锤，在透明的有机玻璃管中成型土样，做到有机玻璃管不碎裂、成型的土样密度均匀，这种操作方法属于国内首创，实现了按照压实度要求控制土样的密度、按照最佳含水率制备土样的目的，能有效的模拟路基土的实际含水率和密度，能够测定该含水率和密度下土样的毛细水上升高度。本发明应用于交通部西部交通建设科技项目——《季节冰冻地区路基路面稳定技术研究》，取得了良好的效果，建立了毛细水上升高度与压实度之间的相关关系式。

附图说明

附图1是本实用新型击实锤结构图；

附图2是本实用新型有机玻璃管及底座结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图所示，1是有机玻璃管、2是取样孔、3是击实锤、4是导向杆、5是软绳、6是底座。

先将土样制备成最佳含水率状态，再采用分层击实的方法将土样装入有机玻璃管中，可以按照不同压实度制备土样，这样更能有效的模拟公路路基土的实际含水率和密度，以便于测定该含水率和密度下土样的毛细水上升高度。

(1)有机玻璃管、击实锤和击实功：

有机玻璃管1：直径5cm、高度60cm、管壁厚度0.5cm，每10cm开一直径1.2cm取样孔2，随时取土测定土样的含水率，有机玻璃管外观透明，能看清土样被毛细水润湿的程度。

击实锤3：采用不锈钢加工而成，锤重1kg，导向杆4高度70cm，锤落高50cm，锤上连接一根软绳5，通过提拉软绳5可将锤子提到50cm高度处，再使其自由落下，将土样击实，使土样达到要求的密度。操作时，采用分层击实法将土样装入管中，每层击实后的高度是2cm，保证每层密度均匀一致，以及固定有机玻璃管的底座6及垫块7。

击实功：击实功按下式计算：击实功＝锤重×落高×每层击数×层数/试筒容积，《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)中的击实功重型击实的击实功为2677.2kJ/m³，压实度为90％的每层击数7，压实度为95％的试件时，每层击数11。

(2)成型土样

首先通过标准击实试验求得土样的最大干密度和最佳含水量，再按照最佳含水量制备好土样，将玻璃管垂直放在底座6上，固定好后操纵击实锤进行击实。按照预定的压实度计算每层所需的土样重量，再按照计算求得的每层击数进行击实后，如果土样高度未达到2cm，可以调整一下击实次数，控制每层击实后的高度是2cm。击实完第一层后，将土样的表面进行“拉毛”，然后再击实下一层，当一根管的土样快要装满时，可用连接箍将下一根管与这根管拼接起来，继续成型土样，直至达到要求的高度后，就可以进行毛细水试验了。

将成型好的整根土样管固定好后，底部用胶塞封闭，胶塞连接进水管，进水管连接在供水瓶上为土样供水。供水瓶中的水位与土样管底部的距离就是水头高度，试验过程中可以根据需要调整水头高度，水头增高可以使毛细水上升速度加快。