一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，采用由水蚀盘、固定夹、杆架、贮水筒、止水夹、输水软管、出水滴头和试样底座组成的泥柱水蚀试验装置；其中，贮水筒用皮筋固定于杆架上方，通过输水软管与出水滴头相连接，在输水软管上安装止水夹控制水流形态，出水滴头由位于杆架上的固定夹固定，杆架固定于水蚀盘上，水蚀盘用于放置试样底座和泥柱试样；试验方法包括：制备顶面带有压槽的泥柱试样；通过泥柱水蚀装置，将水逐滴滴入泥柱试样顶面的压槽；试验结束后，观察泥柱侧面水蚀状况、水蚀盘中水流颜色特征，对土样的分散性进行判别。其物理意义明确，易于操作，重现性好，可靠性高，能满足野外及室内土体分散性的判别需求。判别需求。判别需求。

【技术实现步骤摘要】
一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法


[0001]本专利技术属于岩土工程测试
，具体涉及一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法。

技术介绍

[0002]分散土属于一种水敏性特殊土，在低含盐量水或纯净水中土颗粒之间的吸引力小于排斥力，部分土颗粒会自行分散成胶粒，从而导致其抗水流冲蚀能力较差，容易造成土体的内部管涌、表层冲蚀等破坏，对土木工程、水利工程的危害性极大。美国俄克拉荷马州的Wister大坝、澳大利亚西部的一些均质坝、西班牙的San Juan水库大坝、黑龙江的引嫩工程、海南省的岭落水库等工程的破坏均是由于采用分散土作为填筑土料而引起的。目前，判别土样分散性的试验方法有针孔试验、碎块试验、双密度计试验、孔隙水可溶性阳离子试验、交换性钠离子百分比试验等5种试验方法，这些试验方法所涉及的仪器设备复杂，试验过程繁琐，而且判别结果有时相互矛盾，难以做到准确判别。同时，由于这些试验方法对环境要求高，因此无法在野外勘察中开展，这为快速判别土体分散性带来了诸多不便。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，以实现快速准确进行土体分散性判别。
[0004]为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案：
[0005]一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，其特征在于，该方法采用由水蚀盘、固定夹、杆架、贮水筒、止水夹、输水软管、出水滴头和试样底座组成的泥柱水蚀试验装置判别土体分散性；其中，所述贮水筒用皮筋固定于杆架上方，通过输水软管与出水滴头相连接，在输水软管上安装止水夹控制水流形态，出水滴头由位于杆架上的固定夹固定，所述杆架固定于水蚀盘上，水蚀盘用于放置试样底座和泥柱试样；
[0006]具体判别土体分散性包括以下步骤：
[0007](1)将适量土样放入拌合碗中，加水，采用调土刀将土样调和至塑性状态，放置待用；
[0008](2)将调和至塑性状态的土样放入环刀中，在试样垫板上进行振捣以排除空气，振捣过程中不断加入土样，直到环刀内土样装满，形成密实均匀泥柱试样；
[0009](3)将泥柱试样顶部整平，把成型盖压入顶部片刻，所述成型盖内有圆柱形脊和直线形脊，取下成型盖，使得泥柱试样顶部形成圆柱形凹槽及直线形凹槽；
[0010](4)利用推样器将环刀内的泥柱试样推出；
[0011](5)将泥柱试样放在试样底座上，一同置于水蚀盘中，调整出水滴头的出水口，使之与泥柱顶面中心部位的距离固定；
[0012](6)将水加入贮水筒中，调节止水夹，逐滴将水滴入泥柱试样顶面中心；
[0013](7)试验结束后，观察泥柱试样侧面水蚀状况、水蚀盘中水流颜色特征，对土样的
分散性进行判别。
[0014]根据本专利技术，在步骤(1)中，采用天然含水率的土样，将土样碾碎，混匀，采用四分法取足量土样；若土样含水率比较高，则晾干后使用。
[0015]在步骤(3)中，取下成型盖后，泥柱试样顶面形成的圆柱形凹槽及直线形凹槽边缘应清晰完整。
[0016]在步骤(4)中，将推样器放在试样垫板上面，然后将环刀放在推样器上，缓缓从环刀中推出试样，操作过程中应尽量避免扰动，以保证泥柱试样侧面光滑。
[0017]在步骤(5)中，出水滴头的出水口和泥柱顶面中心的距离固定，以保证水滴滴入泥柱试样圆柱形凹槽内。
[0018]在步骤(6)中，水滴入泥柱试样顶面的圆柱形凹槽内时，应呈水滴状逐滴滴入，避免呈线状或股状流入。
[0019]在步骤(7)中，对土样分散性进行判别的标准为：
[0020]对于非分散土样的泥柱试样水蚀：水自试样表面的压槽流下，泥柱试样侧面没有出现水蚀沟，流入水蚀盘中的水流清澈；
[0021]对于过渡土样的泥柱试样水蚀：水自试样表面的压槽流下，泥柱试样侧面没有出现或出现少许水蚀沟，流入水蚀盘中的水流稍有浑浊；
[0022]对于分散土样的泥柱试样水蚀：水自试样表面的压槽流下，泥柱试样侧面明显出现水蚀沟，流入水蚀盘中的水流明显浑浊。
[0023]本专利技术的利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，与现有技术相比，具有的有益效果是：
[0024](1)试验过程物理意义清楚，试验结果现象清晰，可直观准确判别土体的分散性。
[0025](2)泥柱水蚀试验装置结构简单，试验环境要求低，在野外或室内均可进行，有效降低试验成本。
[0026](3)试验方法操作方便，整个试验过程时间短，试验效率大大提高，而且试验结果重现性良好。
附图说明
[0027]图1为实施例的泥柱水蚀试验装置示意图；
[0028]图2为制样器示意图；
[0029]图3为成型盖三视图；
[0030]图4为泥柱试样三视图。
[0031]图中的标记分别表示：1、水蚀盘，2、固定夹，3、杆架，4、皮筋，5、贮水筒，6、止水夹，7、输水软管，8、出水滴头，9、泥柱试样，10、试样底座，11、环刀，12、试样垫板，13、推样器，14、成型盖，15、圆柱形脊，16、直线形脊。
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。
具体实施方式
[0033]参见图1至图4，本实施例给出一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，该方法采用泥柱水蚀试验装置判别土体分散性；所述装置参见图1，该装置由水蚀盘1、固定夹
2、杆架3、皮筋4、贮水筒5、止水夹6、输水软管7、出水滴头8和试样底座10组成；其中，所述贮水筒5用皮筋4固定于杆架3上方，通过输水软管7与出水滴头8相连接，在输水软管7上安装止水夹6控制水流形态，出水滴头8由位于杆架3上的固定夹2固定，所述杆架3固定于水蚀盘1上，水蚀盘1用于放置试样底座10和泥柱试样9。
[0034]泥柱试样的制样器如图2所示，该装置由环刀11、试样垫板12、推样器13和成型盖14组成。
[0035]成型盖如图3所示，其形状为外有把手、内有凸起的圆盖，成型盖14内有圆柱形脊15和直线形脊16两种凸起。
[0036]制成的泥柱试样如图4所示。
[0037]具体判别土体分散性包括以下步骤：
[0038](1)将适量土样放入拌合碗中，加水，采用调土刀将土样调和至塑性状态，放置待用；
[0039](2)将调和至塑性状态的土样放入环刀11中，在试样垫板12上进行振捣以排除空气，振捣过程中不断加入土样，直到环刀11内土样装满，形成密实均匀泥柱试样；
[0040](3)将泥柱试样顶部整平，把成型盖14压入顶部片刻，所述成型盖14内有圆柱形脊和直线形脊，取下成型盖14，使得泥柱试样9顶部具有圆柱形凹槽及直线形凹槽；
[0041](4)利用推样器13将环刀11内的泥柱试样9推出；
[0042](5)将泥柱试样9放在试样底座10上，一同置于水蚀盘1中，调整出水滴头8的出水口，使之与泥柱试样9顶面中心部位的距离固定；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用泥柱水蚀试验判别分散土的试验方法，其特征在于，该方法采用由水蚀盘(1)、固定夹(2)、杆架(3)、贮水筒(5)、止水夹(6)、输水软管(7)、出水滴头(8)和试样底座(10)组成的泥柱水蚀试验装置判别土体分散性；其中，所述贮水筒(5)用皮筋(4)固定于杆架(3)上方，通过输水软管(7)与出水滴头(8)相连接，在输水软管(7)上安装止水夹(6)控制水流形态，出水滴头(8)由位于杆架(3)上的固定夹(2)固定，所述杆架(3)固定于水蚀盘(1)上，水蚀盘(1)用于放置试样底座(10)和泥柱试样(9)；具体判别土体分散性包括以下步骤：(1)将适量土样放入拌合碗中，加水，采用调土刀将土样调和至塑性状态，放置待用；(2)将调和至塑性状态的土样放入环刀中，在试样垫板上进行振捣以排除空气，振捣过程中不断加入土样，直到环刀内土样装满，形成密实均匀泥柱试样；(3)将泥柱试样顶部整平，把成型盖压入顶部片刻，所述成型盖内有圆柱形脊和直线形脊，取下成型盖，使得泥柱试样顶部形成圆柱形凹槽及直线形凹槽；(4)利用推样器将环刀内的泥柱试样推出；(5)将泥柱试样放在试样底座上，一同置于水蚀盘中，调整出水滴头的出水口，使之与泥柱顶面中心部位的距离固定；(6)将水加入贮水筒中，调节止水夹，逐滴将水滴入泥柱试样顶面中心；(7)试验结束后，观察泥柱试样侧面水蚀状况、水蚀盘中...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊恒辉，李星瑶，任冠洲，孙增春，徐凝睿，文纪翔，郭弘东，谢非含，雷宝锋，高源，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：