1.一種土樣的排水固結(jié)裝置,其特征在于,包括底板、前面板、后面板、左面板、右面板、上壓板、兩根支撐桿、兩根承接壓力桿、杠桿組、活節(jié)螺栓和集水盤,所述底板設(shè)置在集水盤的正中間,所述前面板、后面板、左面板和右面板分別通過活節(jié)螺栓固定在底板的四周,形成箱體結(jié)構(gòu),且前、后、左、右四塊面板中相鄰兩塊之間采用活節(jié)螺栓連接,所述前面板和后面板外側(cè)面各對稱焊接有兩根方鋼,所述方鋼的上端開有方形孔,所述上壓板的上方兩側(cè)對稱設(shè)有若豎直支架,所述豎直支架的上端開有半圓孔,所述支撐桿的兩端通過螺栓固定在方鋼上端的方形孔上,所述承接壓力桿安裝在上壓板上方的豎直支架的半圓孔中,所述杠桿組包括砝碼盤和杠桿,所述杠桿的一端設(shè)有砝碼盤,另一端開有圓孔,所述杠桿開有圓孔的一端穿過支撐桿,且在杠桿上與承接壓力桿相對應(yīng)的位置上開有半圓孔,使其穿過承接壓力桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土樣的排水固結(jié)裝置,其特征在于,所述底板、前面板、后面板、左面板、右面板和上壓板上均開有直徑6mm間隔20mm的密集通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土樣的排水固結(jié)裝置,其特征在于,所述集水盤的下端裝有出水閥門。
4.一種土樣制備方法,其特征在于:采用權(quán)利要求1中所述的一種土樣的排水固結(jié)裝置制備土樣,具體方法如下:
1)土樣制備:
1a)測定所取土料的基本性質(zhì),主要包括:含水率、粒級分布、顆粒比重、液塑限、最優(yōu)含水率和最大干密度;
1b)根據(jù)所需土粒質(zhì)量備取一定質(zhì)量的土料,考慮測量誤差以及制備時土料的浪費,所取土量應(yīng)當(dāng)比理論計算值多30%;
1c)將步驟1b)中所取得土料曬干,去除雜物,干燥后用平板振動器碾碎,再將碾碎土粒過2mm篩,取篩下土粒密封保存,并測定其含水率;
2)準(zhǔn)備制備裝置
2a)安裝制備裝置,先將前、后、左、右面板安裝于底板四周,擰緊活節(jié)螺栓,然后將其安放于集水盤正中間;
2b)鋪設(shè)砂墊層,在箱體內(nèi)鋪設(shè)粗砂和細(xì)砂兩層砂墊,粗砂在下細(xì)砂在上,厚度根據(jù)所需透水量和土樣尺度而定;
2c)在細(xì)砂層之上以及箱體四面內(nèi)壁鋪設(shè)一層土工布,并在四周預(yù)留比箱體寬度長10%的土工布,再在土工布內(nèi)側(cè)鋪設(shè)200目的不銹鋼網(wǎng);
3)拌合土料
3a)根據(jù)比土體液限高出10~20%的含水率,稱量一定質(zhì)量的水,倒入攪拌機(jī)內(nèi)筒;
3b)開動攪拌機(jī),稱量一定質(zhì)量的干土料,緩慢、均勻地逐漸投放于攪拌機(jī)內(nèi),與水充分?jǐn)嚢?,待其均勻后,再攪?5分鐘,停止攪拌;
3c)取出步驟3b)中攪拌好的粘土料,置于密封塑料桶內(nèi)靜置一晝夜,以確保水與土粒拌合充分;
4)裝土施壓
4a)將步驟3)拌合好的土料,分層填入箱體內(nèi),相鄰兩層間的結(jié)合面需進(jìn)行刨毛處理,每層厚度不超過100mm;
4b)隨后將不銹鋼網(wǎng)和土工布包裹住整個土料,然后在其上鋪設(shè)一定厚度砂墊層,再在其上方放置上壓板,并使杠桿開有圓孔的一端穿過支撐桿,然后采用螺栓將支撐桿兩端分別固定在前后面板的方鋼上端的方形孔中,承接壓力桿安放于上壓板上的豎直支架上端的半圓孔中,并使得杠桿架于承接壓力桿之上;
4c)在土樣頂部適當(dāng)位置,通過磁性表座安裝百分表,以監(jiān)測土樣的沉降位移;
4d)根據(jù)設(shè)計載荷依次在砝碼盤中放置砝碼,適時記錄經(jīng)過一定時間后的壓縮量和排水體積;
4e)等待固結(jié)排水完成。