一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其包括一土樣模型裝置、一氣水分離裝置、一真空調(diào)壓裝置、及一抽真空設(shè)備，所述土樣模型裝置內(nèi)腔裝載有新近吹填超軟淤泥試驗(yàn)土樣，試驗(yàn)土樣內(nèi)插設(shè)有豎向排水體，試驗(yàn)土樣表面鋪設(shè)有水平排水墊層，所述土樣模型裝置內(nèi)還設(shè)置有密封膜，所述密封膜覆蓋于水平排水墊層表面并延伸進(jìn)入試驗(yàn)土體側(cè)面，土樣模型裝置與氣水分離裝置之間通過第一真空管路連接，氣水分離裝置與抽真空設(shè)備之間通過第二真空管路連接，真空調(diào)壓裝置安裝在第二真空管路。本實(shí)用新型可以使用真空調(diào)壓裝置調(diào)整系統(tǒng)在不同的真空荷載階段，從而得到在不同真空荷載階段下地基的加固基理，為實(shí)際施工應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新近吹填超軟淤泥地基處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種適用于加固新 近吹填超軟淤泥的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置。 一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 新近吹填超軟淤泥，主要指疏浚淤泥經(jīng)水力重塑和顆粒重新分選后、自重沉積尚 未完成、黏粒和強(qiáng)親水礦物含量高、結(jié)構(gòu)極松散、含水率極高、處于流動(dòng)或者懸浮狀態(tài)的剛 吹填形成的軟土。
[0003] 室內(nèi)模型試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐均表明：采用傳統(tǒng)的真空預(yù)壓法加固新近吹填超軟 淤泥時(shí)，堅(jiān)向排水體周圍過早地形成了"土柱"現(xiàn)象，且加固后土體的強(qiáng)度增長(zhǎng)十分有限。目 前，一種分級(jí)真空預(yù)壓技術(shù)的構(gòu)思應(yīng)運(yùn)而生。然而，關(guān)于室內(nèi)試驗(yàn)方面，仍未見成熟可靠的、 可實(shí)現(xiàn)分級(jí)施加真空荷載的室內(nèi)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置；關(guān)于工程實(shí)踐方面，還無(wú)法很好 地將該技術(shù)付諸應(yīng)用。
[0004] 鑒于此，研發(fā)出一種適用于加固新近吹填超軟淤泥的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn) 裝置，深入探討其加固機(jī)理，充實(shí)真空預(yù)壓地基處理技術(shù)的理論，具有深遠(yuǎn)的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有室內(nèi)試驗(yàn)裝置的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)分級(jí)施加真空荷載 的室內(nèi)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝 置，其包括一土樣模型裝置、一氣水分離裝置、一真空調(diào)壓裝置、及一抽真空設(shè)備，所述土樣 模型裝置內(nèi)腔裝載有新近吹填超軟淤泥試驗(yàn)土樣，試驗(yàn)土樣內(nèi)插設(shè)有堅(jiān)向排水體，試驗(yàn)土 樣表面鋪設(shè)有水平排水墊層，所述土樣模型裝置內(nèi)還設(shè)置有密封膜，所述密封膜覆蓋于水 平排水墊層表面并延伸進(jìn)入試驗(yàn)土體側(cè)面，土樣模型裝置與氣水分離裝置之間通過第一真 空管路連接，氣水分離裝置與抽真空設(shè)備之間通過第二真空管路連接，真空調(diào)壓裝置安裝 在第二真空管路。
[0007] 具體地來(lái)說(shuō)，所述第一真空管插入所述密封膜表面以下。
[0008] 所述抽真空設(shè)備連接于一水箱。
[0009] 所述土樣模型裝置為底端封閉、頂端開口的圓柱筒。
[0010] 所述氣水分離裝置為底端封閉的圓柱筒，其具有可拆卸分離的頂蓋。
[0011] 第一真空管與第二真空管均連接于所述氣水分離裝置的頂蓋。
[0012] 氣水分離裝置中的頂蓋上安裝有真空表。
[0013] 一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行：
[0014] (1)安裝好如上任一所述的裝置；
[0015] (2)將真空調(diào)壓裝置調(diào)整在0kPa-40kPa的低真空荷載階段，使土樣模型裝置內(nèi)試 驗(yàn)土樣中的水體匯入氣水分離裝置中，直至該階段的出水量趨于穩(wěn)定；
[0016] (3)將真空調(diào)壓裝置調(diào)整在40kPa-60kPa的中等真空荷載階段，使土樣模型裝置 內(nèi)試驗(yàn)土樣中的水體匯入氣水分離裝置中，直至該階段出水量趨于穩(wěn)定；
[0017] (4)將真空調(diào)壓裝置調(diào)整在60kPa_90kPa的高真空荷載階段，使土樣模型裝置內(nèi) 試驗(yàn)土樣中的水體匯入氣水分離裝置中，直至最終的出水量趨于穩(wěn)定。
[0018] 本發(fā)明開發(fā)出一種適用于加固新近吹填超軟淤泥地基處理的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓 模型試驗(yàn)裝置，可以使用真空調(diào)壓裝置調(diào)整系統(tǒng)在不同的真空荷載階段，從而得到在不同 真空荷載階段下地基的加固基理，從而為實(shí)際施工應(yīng)用，提供了可靠的依據(jù)，具有深遠(yuǎn)的意 義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型裝置示意圖。
[0020] 圖中：1-土樣模型裝置；2-試驗(yàn)土樣；3-堅(jiān)向排水體；4-水平排水墊層；5-密封 膜；6-真空管；7-真空表；8-氣水分離裝置；9-水體；10-真空調(diào)壓裝置；11-抽真空設(shè)備； 12-水箱；13-真空管。

【具體實(shí)施方式】：
[0021] 以下僅為本發(fā)明的實(shí)施范例，不能以此限定本發(fā)明的范圍。即但凡依本發(fā)明申請(qǐng) 專利范圍所作的非實(shí)質(zhì)性變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
[0022] 先按要求制備新近吹填超軟淤泥作為試驗(yàn)土樣2。
[0023] 將試驗(yàn)土樣放入土樣模型裝置1中，攪拌均勻，所述土樣模型裝置為底端封閉、頂 端開口的圓柱筒。加工材料為有機(jī)玻璃、鋼材；能承受高達(dá)l〇〇kPa的真空荷載。
[0024] 在試驗(yàn)土樣2中按一定間距插入若干個(gè)堅(jiān)向排水體3,堅(jiān)向排水體3的上端開口與 試驗(yàn)土體表面平齊，堅(jiān)向排水體的下端開口延伸至土樣模型裝置1的底面。
[0025] 在試驗(yàn)土樣表面鋪設(shè)一層輕型水平排水墊層4。
[0026] 布設(shè)密封膜5,密封膜覆蓋于水平排水墊層4表面并延伸進(jìn)入試驗(yàn)土樣2側(cè)面。
[0027] 將土樣模型裝置1通過真空管6與氣水分離裝置8的第一管接口連接。所述氣水 分離裝置8為底端封閉的圓柱筒，其頂端具有可拆卸分離的頂蓋，用于收集試驗(yàn)過程中的 水體以及傳遞真空壓力。頂端的蓋子上設(shè)有與真空管路配套的第一管接口和第二管接口， 加工材料為有機(jī)玻璃、鋼材；能承受高達(dá)l〇〇kPa的真空荷載。真空管6需插入至密封膜5 表面以下。
[0028] 將真空表7安裝于氣水分離裝置8中的頂蓋上，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)真空度變化情況。
[0029] 將氣水分離裝置8的第二管接口與抽真空設(shè)備11通過真空管13連接起來(lái)。
[0030] 將真空調(diào)壓裝置10、抽真空設(shè)備11及水箱12通過真空管路序貫連接起來(lái)。
[0031] 開啟抽真空設(shè)備11進(jìn)行試抽真空，確保真空管路是暢通的；
[0032] 先將真空調(diào)壓裝置10調(diào)整在低真空荷載階段（0kPa-40kPa)，使土樣模型裝置1內(nèi) 試驗(yàn)土樣2中的水體匯入氣水分離裝置8中，直至該階段的出水量趨于穩(wěn)定，也即氣水分離 裝置的液面保持恒定不變；
[0033] 再將真空調(diào)壓裝置10調(diào)整在中等真空荷載階段（40kPa_60kPa)，使土樣模型裝置 1內(nèi)試驗(yàn)土樣2中的水體匯入氣水分離裝置8中，直至該階段出水量趨于穩(wěn)定，也即氣水分 離裝置的液面保持恒定不變；
[0034] 最后，將真空調(diào)壓裝置10調(diào)整在高真空荷載階段（60kPa_90kPa)，使土樣模型裝 置1內(nèi)新近吹填超軟淤泥2中的水體匯入氣水分離裝置8中，直至最終的出水量趨于穩(wěn)定， 也即氣水分離裝置的液面保持恒定不變；
[0035] 停止抽真空設(shè)備11運(yùn)行。
[0036] 新近吹填超軟淤泥經(jīng)過上述方法加固后，堅(jiān)向排水體周圍的"土柱"現(xiàn)象明顯減 弱，加固后土體的強(qiáng)度增長(zhǎng)情況較為理想。
【權(quán)利要求】
1. 一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括一土樣模型裝置、一氣水 分離裝置、一真空調(diào)壓裝置、及一抽真空設(shè)備，所述土樣模型裝置內(nèi)腔裝載有新近吹填超軟 淤泥試驗(yàn)土樣，試驗(yàn)土樣內(nèi)插設(shè)有堅(jiān)向排水體，試驗(yàn)土樣表面鋪設(shè)有水平排水墊層，所述土 樣模型裝置內(nèi)還設(shè)置有密封膜，所述密封膜覆蓋于水平排水墊層表面并延伸進(jìn)入試驗(yàn)土體 側(cè)面，土樣模型裝置與氣水分離裝置之間通過第一真空管路連接，氣水分離裝置與抽真空 設(shè)備之間通過第二真空管路連接，真空調(diào)壓裝置安裝在第二真空管路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第一真 空管插入所述密封膜表面以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述抽真空 設(shè)備連接于一水箱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述土樣模 型裝置為底端封閉、頂端開口的圓柱筒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述氣水分 離裝置為底端封閉的圓柱筒，其具有可拆卸分離的頂蓋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：第一真空管 與第二真空管均連接于所述氣水分離裝置的頂蓋。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，其特征在于：氣水分離裝 置中的頂蓋上安裝有真空表。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK203846538SQ201420215661
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】鮑樹峰, 董志良, 婁炎, 羅彥, 孫運(yùn)堅(jiān), 陳平山, 李燕, 林軍華, 周琦, 曹智星, 周紅星, 唐輝湘, 謝榮星, 陳朝典 申請(qǐng)人:中交四航工程研究院有限公司, 中交四航局第二工程有限公司, 廣州港集團(tuán)有限公司, 中交四航巖土工程有限公司, 廣州港灣工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司, 廣州四航材料科技有限公司