[发明专利]土体基床系数的测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种土体基床系数的测量装置，它包括支架(1)，支架(1)上安装有一升降杆(2)，升降杆(2)上固定有底板(3)，底板(3)上安装有套筒(4)，支架(1)还经一个压力传感器(5)连接有一根压杆(6)，其特征在于：底板(3)内置有排水管路(7)，套筒(4)的内壁设有内凹的环形槽(8)，套筒(4)内设有上下开口的橡胶筒(9)，套筒(4)侧壁贯穿有进水管(10)和出水管(11)，套筒(4)上端固定有限位环板(12)，限位环板(12)上设有位移传感器(13)，限位环板(12)的中心孔内配合有压盖(14)。

2.一种基于权利要求1所述的土体基床系数的测量装置的土体基床系数的测量方法，其特征在于：其步骤包括：

a、将压盖(14)揭开，从进水管(10)对套筒(4)内壁的环形槽(8)与橡胶筒(9)之间的缝隙注水，使得橡胶筒(9)向内鼓起，再从出水管(11)抽水，使得橡胶筒(9)与套筒(4)环形槽(8)缝隙的水压减小，橡胶筒(9)向外凸起，便于放入土样；

b、将取土器中取出的第一个圆柱土样削成方柱土样，且该方柱的方形截面为该圆柱土样的圆形截面的内接正方形；然后将方柱削成第二个圆柱土样，第二个圆柱土样的圆形截面为方柱土样方形截面的内切圆；且第二个圆柱土样的直径与高度相等；

c、在橡胶筒(9)内铺设一层排水垫层(15)，将第二个圆柱土样放在排水垫层(15)上，且在圆柱土样顶部再铺设一层排水垫层(15)，再用压盖(14)盖住，然后再次从进水管(10)对套筒(4)内壁的环形槽(8)与橡胶筒(9)之间的缝隙注水，使得橡胶筒(9)与土样完全贴合；

d、驱动升降杆(2)上升，使得压盖(14)与压杆(6)下端抵靠，此刻，为坐标原点，压力传感器(5)和位移传感器(13)都为零；

e、然后继续驱动升降杆(2)上升，随着升降杆(2)继续上升压缩土样，压力传感器(5)和位移传感器(13)都会显示读数，用计算机将两个传感器测得的读数采集起来并拟合成压力和形变量的曲线；

f、在曲线上修正出标准采样点，并用该标准采样点对应的P值除以该标准采样点对应的⊿S，获得该标准采样点的标准基床系数。

3.根据权利要求2所述的土体基床系数的测量方法，其特征在于：步骤f中修正出标准采样点是指，在压力和形变量的曲线上找到⊿S值为1.25mm+γh的点F作为标准采样点；

式中，γ为土样的密度，h为土样采集的深度。

4.根据权利要求2所述的土体基床系数的测量方法，其特征在于：步骤f中修正出标准采样点是指，重新拟合出一条以压力的变量LgP为横标而⊿S为竖标的曲线，再在压力变量和形变量的曲线上找到曲率半径Rmin最小的一个点O，再过O点做水平线OA和切线OB，然后做出角∠AOB的平分线OD，压力变量和形变量的曲线发展到最后会化为一条直线，反向延长该直线使得该直线与平分线OD相交于点E，而从点E做一条竖线，该竖线与压力变量和形变量的曲线存在一个交点F，交点F对应的⊿S值就是标准采样点的⊿S值，最后将该⊿S值重新带入压力和形变量的曲线，进而获得修正后的标准采样点。