[发明专利]碎石孔隙率分层测试装置及其操作使用方法

说明书

技术领域

本发明属于道路建设领域，尤其涉及一种碎石孔隙率分层测试装置及其操作使用方法。

背景技术

近年，多年冻土地区由于道路工程的修筑,改变了原有的热交换，使路基吸热量增加影响路基的稳定性。由此，提出许多主动冷却路基的方法,碎石路基作为一种重要的主动保护冻土措施,广泛应用于工程领域。碎石路基的降温是通过碎石之间的孔隙与大气进行对流换热，降低路基温度，碎石孔隙率的大小对路基温度尤为重要，考虑实际工程中路面产生的振动荷载会影响碎石孔隙率的大小，研究了一种分层测试碎石孔隙率的技术，旨在研究振动荷载与碎石孔隙率的关系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碎石孔隙率分层测试装置，其能精确分析振动荷载对碎石孔隙率的影响，从而达到监测路基稳定性的目的。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

碎石孔隙率分层测试装置，包括储物箱，所述储物箱的一侧壁等距离设置有可控制分层排水的控制阀门，控制阀门一端设有接口,所述储物箱的一侧壁开孔，将控制阀门的一端深入孔洞中，深入长度与储物箱内壁平齐，储物箱与控制阀门连接处用玻璃胶密封。

作为优选，所述储物箱的尺寸为1m×1m×1m，两控制阀门的间距为20cm，设置5个。

作为优选，储物箱放置在垫块上，垫块尺寸为1m×1m×0.2m。

本发明关于使用碎石孔隙率分层测试装置测试碎石孔隙率的操作使用方法，所述碎石孔隙率分层测试装置的储物箱上设置有上下排列控制分层排水的第一控制阀门-第五控制阀门，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1将储物箱放置在垫块上，测试所用的碎石置于储物箱中，使碎石面平整保证储物箱上表面碎石在同一平面上；

步骤2储物箱中注水，水面与碎石试样表面尽量保持一致，静置30min，使水充满碎石孔隙保持水位稳定，控制阀门接口处通过软管与量筒连接，打开控制阀门一，待水流尽读取水的体积V₁；

步骤3与步骤2中测试方法相同，控制阀门接口处通过软管与量筒连接打开控制阀门二，待水流尽读取水的体积V₂；相同步骤依次测得V₃，V₄，V₅。

根据孔隙率的定义只要测出试样的孔隙体积和总体积，就可以求出碎石的孔隙率，由此，将上述步骤测得的数值带入下面公式：

其中：V_v—碎石中孔隙体积即上述步骤中测得的V₁，V₂，V₃，V₄，V₅；

V—碎石的总体积。

本发明的碎石孔隙率分层测试装置是通过监测在振动荷载作用下碎石层体积的变化情况，研究振动密实效应对碎石层孔隙率不可逆变化的影响，通过测试每一层的孔隙率变化，精确分析振动荷载对碎石孔隙率的影响，根据各层孔隙率的大小结合工程中对流换热冷却路堤的要求合理选择碎石粒径，同时通过对比逐层测得的孔隙率分析振动荷载对沿深度方向的碎石路基的稳定性的影响程度。该碎石孔隙率分层测试装置结构简单，操作方便，能精确分析振动荷载对碎石孔隙率的影响，从而从而达到监测路基稳定性的目的。

附图说明

图1是本发明碎石孔隙率分层测试装置；

如图所示，1—储物箱，2—控制阀门，3—接口，4—垫块，5—碎石试样。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所述的碎石孔隙率分层测试装置，所述储物箱1的一侧壁等距离设置有可控制分层排水的控制阀门2，控制阀门设有接口3；所述储物箱1的一侧壁开孔，将控制阀门2的一端深入孔洞中，深入长度与储物箱1内壁平齐，储物箱1与控制阀门2连接处用玻璃胶密封；所述储物箱1的尺寸为1m×1m×1m，两阀门的间距为20cm，设置5个，控制阀门从上至下依次为第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门；所述储物箱1放置在垫块4上，垫块4尺寸为1m×1m×0.2m。

本实施例接口3处通过软管与量筒连接，在控制阀门2打开时，用于将积水排除到外置的量筒。

本实施例碎石孔隙率分层测试装置的使用步骤：

步骤1将储物箱1放置在垫块4上，测试所用的碎石置于储物箱中，尽量使碎石面平整保证储物箱上表面碎石在同一平面上；