深部原状粘土高压入渗试验的方法技术

本发明专利技术公开了一种深部原状粘土高压入渗试验的方法，从深层钻孔原状土中切取高压入渗试验土柱，将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，并将涂好真空硅脂的土柱底面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴压力室内的底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，并使橡皮膜紧贴于土柱，土柱顶面与三轴压力室连通；之后安装好三轴压力室，将三轴压力室充满水，施加试验规定水压24小时；加压完成后，将土柱沿顶面向下均分成多段，测每段土的含水量等，并根据实验的结果对粘土的特性进行分析，能对土的强度弱面的位置、形成原因以及可固结厚度的影响因素等进行更进一步的研究和证实。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粘土注水试验的方法，尤其涉及一种。
技术介绍
通过常规土工试验和现场实测认识到，深部粘土层(一般埋深大于70m)中间部分与边缘部分(与含水层接触)的强度差异增大，存在强度弱面和可固结厚度。然而，现有技术中的常规土工试验对土的强度弱面的位置、形成原因以及可固结 厚度的影响因素等难以进行更进一步的研究和证实。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法能对土的强度弱面的位置、形成原因以及可固结厚度的影响因素等进行更进一步的研究和证实。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的，包括步骤首先，从深层原状土钻孔岩芯中切取高压入渗试验土柱，测量土柱的高度和直径并称土柱重量；然后，将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，并将涂好真空硅脂的土柱底面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴压力室内的底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，并用手轻轻沿橡皮膜底侧向上面触摸，驱逐橡皮膜套和真空硅脂之间的少量气泡，借助于真空硅脂的粘滞性，使橡皮膜紧贴于土柱，土柱顶面与三轴压力室连通；之后，安装好三轴压力室，将三轴压力室充满水，然后与稳压器连通，施加试验规定水压24小时，试验期间压力为恒定值；加压完成后，释放围压，打开三轴压力室，用潮布擦去土柱顶面浮水，从底座取下土柱后去除橡皮膜，将土柱放置在玻璃板上，用滤纸擦除土柱侧面和底面的真空硅脂，测量土柱高度变化，将土柱沿顶面向下均分成多段，测每段土的含水量，并利用试验后土柱总干土重，计算土柱渗透前的含水量；最后，根据实验的结果对粘土的特性进行分析。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例中提供的，通过承压含水体向粘土表面的入渗，能对土的强度弱面的位置、形成原因以及可固结厚度的影响因素等进行更进一步的研究和证实。附图说明图Ia为本专利技术实施例中高压入渗试验的示意图；图Ib为本专利技术实施例中土柱分段的示意图2为本专利技术实施例中土样受力的示意图；图3为本专利技术实施例中试样深度与含水量变化示意图。图中1、土柱，2、橡皮膜，3、底座，4、橡皮筋，5、承压水。具体实施例方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的，其较佳的具体实施方式包括步骤首先，从深层原状土钻孔岩芯中切取高压入渗试验土柱，测量土柱的高度和直径并称土柱重量；然后，将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，并将涂好真空硅脂的土柱底 面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴压力室内的底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，并用手轻轻沿橡皮膜底侧向上面触摸，驱逐橡皮膜套和真空硅脂之间的少量气泡，借助于真空硅脂的粘滞性，使橡皮膜紧贴于土柱，使土柱侧面和底面密封不透水。土柱顶面与三轴压力室连通，以便高压水入渗；之后，安装好三轴压力室，将三轴压力室充满水，然后与稳压器连通，施加试验规定水压24小时，试验期间压力为恒定值，承压水可通过土柱顶面入渗；加压完成后，释放围压，打开三轴压力室，用潮布擦去土柱顶面浮水，从底座取下土柱后去除橡皮膜，将土柱放置在玻璃板上，用滤纸擦除土柱侧面和底面的真空硅脂，测量土柱高度变化，将土柱沿顶面向下均分成多段，测每段土的含水量和干土重；并利用试验后土柱总干土重，计算土柱渗透前的含水量；最后，根据实验的结果对粘土的特性进行分析。从原状土样中切取的土柱直径38mm、高80mm,加压完成后,土柱沿顶面向下均分成20mm高的4段。根据实验的结果对粘土的特性进行分析包括饱和土样不同压力下和不同深度的含水量的变化；含水量与液性指数的关系。具体实施例I)试验条件本实施例的试验为非常规土工试验，主要要求是从深层原状土钻孔岩芯中削制规则土柱，控制土柱在压力室内除顶面一侧外其它各面密封不透水条件下，施加设计的围压24小时，然后释放围压将土柱取出后测量高度变化，并将土柱从端面向下分为4等份测其含水量、干土重。试验在英国ELE公司生产的三轴仪上进行,如图la、图Ib所示,具体试验步骤如下(I)依据土工试验规程，从原状土样中切取高压入渗试验土柱，土柱直径38mm，高80mm。并称土柱重量。(2)将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，该材料具有良好的密封性能，配合其它措施，可以满足土柱在一定水压条件下，仅从顶端面透水。(3)将涂好真空硅脂的土柱底面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴仪底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，然后用手轻轻沿橡皮膜底侧向上面触摸，其作用是驱逐橡皮膜套和真空硅脂之间的少量气泡，借助于真空硅脂的粘滞性，使橡皮膜紧贴于土柱，从而保证侧面和底部均不直接接触承压水。土柱顶面与三轴压力室连通，以便高压水入渗。(4)安 装好三轴压力室，将压力室充满水，然后与稳压器连通，施加试验规定水压24小时，试验所用稳压系统性能良好，试验期间压力为恒定值。(5)释放围压，打开压力室，用潮布擦去土柱顶面浮水，从底座取下土柱后去除橡皮膜，将土柱放置在玻璃板上，用滤纸擦除土柱侧面和底面的真空硅脂。(6)用尺测量土柱高度变化，将土柱沿顶面向下均分成20_高的4段，测每段土的含水量。利用试验后土柱总干土重，计算土柱渗透前含水量。2)试样受力分析当土样在压力室内一端(顶面)开放其余密封并给一定围压后，土样受力状态如图2所示，由图2可见，1#为顶瑞面土样，2#为内部土样，其受力情况如下1# 土样顶面有效应力= Cr5 —Ii1 = σ3 —σ; = 0(式 I)2# 土样内部有效应力σ\ = σ-, — U2 = — u(x)(式 2 )上式中σ ’ j-1号土样位置有效应力；σ ’ 2——2号土样位置有效应力；σ 3-围压；u——孔隙水压力；X——距顶面距离。由式I和式2可见，顶面土样有效应力与围压无关系，而在内部经过水头损失，土的有效应力与围压和土的性质有关。3)试验结果按上述试验步骤完成的两组土样试验结果，见表I和表2。试验中发现，土柱加压入渗后顶端表观没有明显的体变现象，经量测试样高度变化均小于1_，因此，分切后每段土柱高度按20_计算。分切时，因部分土柱切面遇未完全风化小石，切面两侧土柱的干密度和含水量测量精度受到一定影响。入渗试验结果表明，沿顶面向下土柱各段的含水量，有逐渐减少的趋势。表I第一组粘土原状样土柱入渗试验结果权利要求1.一种，其特征在于，包括步骤 首先，从深层钻孔原状土中切取高压入渗试验土柱，测量土柱的高度和直径并称土柱重量; 然后，将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，并将涂好真空硅脂的土柱底面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴压力室内的底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，并用手轻轻沿橡皮膜底侧向上面触摸，驱逐橡皮膜套和真空硅脂之间的少量气泡，借助于真空硅脂的粘滞性，使橡皮膜紧贴于土柱，土柱顶面与三轴压力室连通； 之后，安装好三轴压力室，将三轴压力室充满水，然后与稳压器连通，施加试验规定水压24小时，试验期间压力为恒定值； 加压完成后，释放围压，打开三轴压力室，用潮布擦去土柱顶面浮水，从底座取下土柱后去除橡皮膜，将土柱放置在玻璃板上，用滤纸擦除土柱侧面和底面的真空硅脂，测量土柱高度变化，将土柱沿顶面向下均分成多段，测每段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深部原状粘土高压入渗试验的方法，其特征在于，包括步骤：首先，从深层钻孔原状土中切取高压入渗试验土柱，测量土柱的高度和直径并称土柱重量；然后，将土柱侧面和底面均匀地涂一薄层真空硅脂，并将涂好真空硅脂的土柱底面贴一同等面积的塑料薄膜，放在三轴压力室内的底座上，再将与土柱同等大小的桶型橡皮膜套在土柱外侧，将橡皮膜底部与底座用橡皮筋扎紧，并用手轻轻沿橡皮膜底侧向上面触摸，驱逐橡皮膜套和真空硅脂之间的少量气泡，借助于真空硅脂的粘滞性，使橡皮膜紧贴于土柱，土柱顶面与三轴压力室连通；之后，安装好三轴压力室，将三轴压力室充满水，然后与稳压器连通，施加试验规定水压24小时，试验期间压力为恒定值；加压完成后，释放围压，打开三轴压力室，用潮布擦去土柱顶面浮水，从底座取下土柱后去除橡皮膜，将土柱放置在玻璃板上，用滤纸擦除土柱侧面和底面的真空硅脂，测量土柱高度变化，将土柱沿顶面向下均分成多段，测每段土的含水量，并利用试验后土柱总干土重，计算土柱渗透前的含水量；最后，根据实验的结果对粘土的特性进行分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许延春，刘世奇，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：