[发明专利]用于淤泥原状土的侧向围压加载设备

说明书

本发明提供了一种用于淤泥原状土的侧向围压加载设备，包括：围压加载系统和三轴压力室；围压加载系统与三轴压力室管路连接，用于三轴压力室围压加载、卸载和保载；三轴压力室用于为淤泥原状土试件提供环向压力，本设备能显著提高周围土体的压力差，不仅能够加快固结速度，同时能够减缓竖向排水体淤堵，明显地改善了淤泥的淤堵情况。

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，尤其涉及一种用于淤泥原状土的侧向围压加载设备。

背景技术

真空预压法是一种处理软土地基常用的方法。该方法按照一定间距在土体中铺设预制垂直排水体和真空管，通过向土体施加负压，使排水体与土体间存在一个压力差，以促进土体中自由水通过排水管排出及土体固结。真空预压法虽然有加固效果好、节省工期和人力物力、施工成本低等显著优点，但其缺点也在逐渐显露出来，在长时间的工程实践探索中，发现采用真空预压法处理软土地基时，存在真空压力的损失随土体深度增加而增大，PVD排水板附近形成土颗粒淤堵等缺点，在长时间的工程实践探索中，发现采用真空预压法处理软土地基时，存在真空压力的损失随土体深度增加而增大，PVD排水板附近形成土颗粒淤堵等问题。由此提出一种真空预压法的改进方法，即增压式真空预压法。增压式真空预压法加固软土地基的原理是在常规真空预压技术的基础上，通过在塑料排水板之间加设增压管，结合真空预压在塑料排水板中形成的负压，利用增压管向土体进行径向加压，加大塑料排水板与土体之间的气压差，使得土体中的自由水向塑料排水板的定向流动加快，从而在短时间内排出土体中的自由水，降低孔隙水压力，大幅度地提高软土地基固结度，起到加固土体的作用。增压式真空预压不同于常规真空预压的是该方法利用手型接头连接真空管与防淤堵排水板，以免塑料排水板之中进入泥沙粒；在抽真空作用下，地基中的自由水在压力差的作用下向排水板中流动；通过增压管向土体进行加压时，排水板与土体之间的压力差增大，自由水在压差作用下向排水板定向流动，使得软基快速固结，大幅度提高地基固结度。增压式真空预压法结构示意图如图1所示。用薄膜将土体密封起来，先采用真空泵将土体抽至部分真空后，再利用增压泵施加一定的压力，通过真空负压与增压加大土体与排水板之间的压力差，以此来加快土体中自由水排出，加速土体固结。但是该方法的竖向排水体常常会由于细颗粒的侵入而淤堵，导致竖向渗透性降低从而延缓了固结过程，仍未彻底解决淤堵问题。

因此，亟需一种可以加快固结速度以及减缓竖向排水体淤堵的装置。

发明内容

本发明提供了一种用于淤泥原状土的侧向围压加载设备，以解决现有技术问题中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种用于淤泥原状土的侧向围压加载设备，包括：围压加载系统和三轴压力室；

所述围压加载系统与三轴压力室管路连接，用于三轴压力室围压加载、卸载和保载；

所述三轴压力室用于为淤泥原状土试件提供环向压力。

优选地，三轴压力室包括：底座、反力机构、有机玻璃筒和砂井机构；

所述反力机构固定于底座上，并与砂井机构通过膨胀力传感器相连，用于测试围压加载过程中试件的反力；

所述有机玻璃筒固定于底座上，且与底座密封，用于在有机玻璃筒内固定乳胶膜并于乳胶膜中放置试件，在乳胶膜周围留有空隙用于注入围压水与施加围压；

砂井机构包括上压头和固定于上压头上的砂井套筒、袋装砂井、真空管和排水管，所述上压头安装于有机玻璃筒顶部，用于对有机玻璃筒密封，真空管固定于上压头底部的中心，用于传递真空压力，真空管外部放置袋装砂井，用于加速土体内部的自由水排出，所述排水管位于上压头内部，排水管一端通过气动接头与真空管连接，排水管另一端连接真空桶，用于向真空管传递真空压力，以及将袋装砂井汇集的土体内自由水排出，袋装砂井外设置有砂井套筒，用于保证将上压头置于试件的过程中袋装砂井的形状与位置不变；