[实用新型]一种径向固结试验装置

说明书

本实用新型公开了一种径向固结试验装置，属于土工试验技术领域。主要包括径向固结仪、加载装置、位移计、孔压传感器、天平和电脑数据采集系统。径向固结仪由底座、套座、上盖、透水筒芯、橡胶密封圈构成，透水筒芯置于底座中央，套座内部从下至上依次放置土样、压力传感器固定环和上盖，套座侧壁设置有孔压传感器，且位移计、天平、孔压传感器均与电脑数据采集系统相连。利用加载装置由传力架经上盖对土样施加竖向荷载，使其排水固结。本装置能较好的模拟砂井地基的径向固结过程，实现了固结过程中竖向变形、径向不透水面处孔压和排水量的自动化测量，且该装置制作简单、操作方便、可快速、精确得到土体的径向固结系数。

技术领域

本实用新型涉及土工实验研究领域，特别涉及一种径向固结试验装置。

背景技术

在我国东南沿海和靠近河流、湖泊的地区广泛分布着软弱黏土层，由于软黏土具有低渗透性、高压缩性、流变性及承载力低等特点，在此区域进行基础建设时，往往会出现地基失稳及地基沉降长期难以收敛等问题。因此，为了满足建筑荷载作用下该地区地基承载力和变形的要求，应事先对天然地基进行处理，而砂井排水固结法是处理此类软黏土地基的有效方法之一，该方法能够较好的加快软黏土地基的排水固结过程，以达到提高地基承载力和减小工后沉降的目的。其设计主要参数之一为径向固结系数，一般需通过对不同土样进行固结试验和渗透试验获得压缩系数和渗透系数后计算得到，并不是对同一土样进行试验直接获得。也可通过分析室内模型试验或现场原型实验得到有关设计参数,但或者条件受到施工、场地等因素影响有时难于控制,试验结果不利于推广,并且耗资较大。因此，亟需一种能够较好的模拟砂井固结的室内试验装置可直接量测径向固结参数，以期为砂井固结理论和砂井地基的处理提供参考依据。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种径向固结试验装置。

本实用新型提供的一种径向固结试验装置，主要包括径向固结仪、加载装置、位移计、孔压传感器和电脑数据采集系统。其特征在于：径向固结仪由底座、套座、压力传感器固定环、上盖、透水筒芯和橡胶密封圈构成，其中透水筒芯是由内筒与土样接触的一面嵌有滤纸和带孔金属薄片构成，内筒设有若干个通孔，滤纸置于带孔金属薄片和内筒之间，且透水筒芯仅与土样接触的一段透水其余部分表面光滑不透水，保证了土样中的水只沿径向由排水孔排出，上盖呈环状，外环设有橡胶密封圈固定槽，内环设有橡胶密封圈固定槽和集水槽，集水槽与上盖排气孔和排水孔相通，且排水孔与集水瓶相连，集水瓶置于天平之上，而压力传感器置于上盖和压力传感器固定环之间；径向固结仪底座和套座通过螺栓紧密固定，套座距底部1/3位置处对称设有2个孔压传感器，其与土样接触的一端带有滤网且表面光滑，减小摩擦避免土颗粒堵塞孔压传感器，套座的上方设有位移计固定架，且位移计、压力传感器、天平和孔压传感器均与电脑数据采集系统相连，实现了固结过程中竖向变形、径向不透水面处孔压和排水量的自动化测量。

优选地，所述透水筒芯内径4毫米，外径10毫米，且仅与土样接触的一段透水其余部分不透水，内筒筒壁上设有若干个通孔，表面的带孔金属薄片光滑，且与滤纸紧贴在内筒表面，一方面为了减小摩擦力，另一方面避免土颗粒堵塞透水金属内筒，且保证透水筒芯不发生径向变形。

优选地，所述径向固结仪底座，中间凸起部分直径70毫米，高度10毫米，以便于固定套座，紧靠凸起部分由里向外依次设有橡胶密封圈固定槽、螺钉孔和螺杆孔，且直径5毫米螺钉孔和直径8毫米螺杆孔也都为内螺纹孔，达到底座与套座密闭连接的目的，且凸起部分正中央设有下排水孔和用于固定透水筒芯的内螺纹固定槽。

优选地，所述压力传感器固定环与上盖接触的一面对称设有2个压力传感器定位槽，压力传感器数据线经上盖引出，出口处用设有密封塞，上盖与压力传感器固定环之间有一定空隙，空隙靠近套座内壁的一周用防水材料密闭填充，防止固结过程中土样中的孔隙水沿套座内壁发生竖向渗流，从上盖与压力传感器固定环之间空隙流入集水槽。