[发明专利]人工制备结构性原状软粘土试验土样的装置及其方法

权利要求书

1.一种人工制备结构性原状软粘土试验土样的装置，其特征在于：

本装置包括门架（1）、液压千斤顶（2）、液压装置（3）、千分表（4）、压力盒（5）、压力传感器（6）、磁力表夹（7）、承压板（8）、传力杆（9）、隔板（10）、备样筒（11）、土浆（12）和压力测试仪（13）；

在门架（1）的下横梁（1.1）上设置有备样筒（11），在备样筒（11）内盛装有土浆（12），在土浆（12）的上面，沿门架（1）的中心轴线，依次连接有隔板（10）、传力杆（9）、承压板（8）、压力传感器（6）、压力盒（5）、倒置安装的液压千斤顶（2）和门架（1）的上横梁（1.2），组成加压土浆（12）的机械结构；

液压千斤顶（2）通过底座（2.1）固定于门架（1）的上横梁（1.2）上，并与液压装置（3）连通，获得动力；

压力测试仪（13）连接压力传感器（6），获取压力数据；

在备样筒（11）上方的两边分别设置有磁力表夹（7），在磁力表夹（7）上固定有千分表（4），千分表（4）的测量杆轻触承压板（8），使千分表（4）测得承压板（8）的升降高度。

2.利用权利要求1所述装置的人工制备结构性原状软粘土试验土样的方法，其特征在于包括以下步骤：

①将高岭土粉加水充分浸泡后制备成含水量为200%的土浆，并不断搅拌，让空气排出；

②在备样筒的内壁先涂上一层润滑油，再贴上一层塑料胶纸；

③在备样筒的底部放上一块透水石及5层滤纸；

④将搅拌均匀的土浆倒入备样筒内，在土浆表面加5层滤纸和一块透水石；

⑤在土浆表面逐级施加压力使之固结稳定形成固结粘土，施加压力根据所需软土深度处对应的土自重应力确定；

⑥土样的孔隙比e通过土浆的高度变化来控制；

e=Gsms(V0-Δh·A)-1]]>

其中：

G_s为土的比重，m_s为干土质量，V₀为土浆初始体积，

A为备样筒底面积，Δh为土浆高度变化；

⑦得到所需的试验土样；

⑧将试验土样通过有关三轴仪和高压固结仪进行土样试验。