本發(fā)明涉及超軟土不排水強(qiáng)度測(cè)試領(lǐng)域，具體而言，涉及一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置機(jī)測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

流動(dòng)的水可以攜帶大量的土顆粒，但隨著流速的降低，水中的土顆粒就會(huì)逐漸沉積形成沉積物，這種沉積物具有高含水率、低有效應(yīng)力、低強(qiáng)度等特點(diǎn)，且力學(xué)特性與傳統(tǒng)的軟土具有很大的差異。超軟土可以由河流、海洋等水域中的土顆粒自然沉積形成，也可以由航道疏浚、港口建設(shè)、圍海造地等工程中產(chǎn)生大量的淤泥、采礦工程中形成的各種尾礦吹填形成。隨著港口工程、圍海造地工程、海洋開(kāi)發(fā)工程日益增多，遇到了諸多的超軟土處理問(wèn)題，例如布設(shè)海底管線(xiàn)、開(kāi)采海底油氣資源時(shí)，需要避免引起海底超軟土滑坡，評(píng)價(jià)引起海底超軟土的滑坡對(duì)工程建設(shè)的危害及海底環(huán)境的影響。另外，為了處理堆場(chǎng)中的超軟土，加速超軟土的固結(jié)，需要在超軟土表面鋪設(shè)砂層作為排水層或鋪設(shè)硬殼層作為輕型機(jī)械的持力層，需要評(píng)估超軟土的承載力，防止砂粒因沉入土中而不能形成完整的砂層，或硬殼層發(fā)生失穩(wěn)，上述工程問(wèn)題的解決都需要了解超軟土的不排水強(qiáng)度。由此可見(jiàn)，掌握不同固結(jié)狀態(tài)下超軟土的不排水強(qiáng)度特性意義重大。

由于超軟土具有含水率高、有效應(yīng)力低、強(qiáng)度差、無(wú)法成形等特點(diǎn)，傳統(tǒng)測(cè)試方法中，需要對(duì)不成形的超軟土進(jìn)行固結(jié)(一般固結(jié)壓力大于30kPa，在該固結(jié)壓力下，土樣固結(jié)后，才能制作成強(qiáng)度測(cè)試的土樣)。傳統(tǒng)測(cè)試方法通過(guò)對(duì)超軟土進(jìn)行表面加載，待固結(jié)穩(wěn)定后，再將表面荷載卸除后，再進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。這種測(cè)試方法的缺陷在于：1.原理上處于超固結(jié)狀態(tài)，不能測(cè)試正常固結(jié)狀態(tài)下的超軟土不排水強(qiáng)度；2.需要兩個(gè)不同的裝置分別進(jìn)行固結(jié)和不排水強(qiáng)度的測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置，通過(guò)該測(cè)試裝置能夠?qū)⒊浲凉探Y(jié)，并測(cè)試超軟土正常固結(jié)狀態(tài)下的不排水強(qiáng)度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種不排水強(qiáng)度測(cè)試方法，通過(guò)該測(cè)試方法能夠?qū)⒊浲凉探Y(jié)，并測(cè)試超軟土正常固結(jié)狀態(tài)下的不排水強(qiáng)度。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置，其包括支架、固結(jié)裝置和強(qiáng)度測(cè)試裝置，固結(jié)裝置設(shè)置于支架內(nèi)部，強(qiáng)度測(cè)試裝置與固結(jié)裝置連接，固結(jié)裝置包括加載裝置、設(shè)置于加載裝置上的固結(jié)筒、連接至固結(jié)筒內(nèi)壁的下透水板、相對(duì)于固結(jié)筒可上下滑動(dòng)的上透水板以及加載桿，上透水板和下透水板之間形成土樣室，土樣室用于放置超軟土，上透水板通過(guò)加載桿連接至支架，強(qiáng)度測(cè)試裝置包括控制器、穿設(shè)于上透水板的板頭以及連接至板頭的驅(qū)動(dòng)裝置，控制器與驅(qū)動(dòng)裝置連接，板頭可以通過(guò)上透水板滑入超軟土中，驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸與板頭連接。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述板頭為兩個(gè)相互垂直穿設(shè)的板，其橫截面為十字形。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述上透水板上設(shè)置有多個(gè)十字型的測(cè)試孔，十字板頭與測(cè)試孔配合，十字板頭可通過(guò)測(cè)試孔滑入超軟土中。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述上透水板上還設(shè)置有緊固裝置，緊固裝置包括安裝筒和螺釘，安裝筒與上透水板連接，十字板頭容置在安裝筒的內(nèi)腔，至少兩個(gè)螺釘穿過(guò)安裝筒將十字板頭固定，螺釘與安裝筒螺紋配合。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述安裝筒的橫截面為圓形或者正方形。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述固結(jié)裝置還包括排水組件，排水組件的兩側(cè)分別與加載裝置和固結(jié)筒連接，排水組件包括設(shè)置有排水通道的排水板。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述排水組件還包括多個(gè)閥門(mén)，閥門(mén)設(shè)置在排水通道的開(kāi)口處。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述排水板上設(shè)置有百分表，百分表的測(cè)量頭與排水板上表面連接，百分表通過(guò)連接桿固定在第一支撐桿上。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述支架包括水平設(shè)置的底座，加載裝置包括氣缸以及空氣壓縮機(jī)，氣缸一端與排水板連接，另一端與底座連接。

一種不排水強(qiáng)度的測(cè)試方法，其包括以下步驟：在土樣室內(nèi)裝入超軟土；設(shè)定氣缸壓力P對(duì)超軟土土樣加壓；當(dāng)百分表讀數(shù)停止變化時(shí)，在十字板上安裝聯(lián)接桿，并將十字板頭插入固結(jié)后的超軟土土樣中；將強(qiáng)度測(cè)試裝置連接；開(kāi)啟強(qiáng)度測(cè)試裝置的驅(qū)動(dòng)裝置和控制器，十字板頭按照設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)；從控制器的顯示面板上人工讀取最大扭矩M_max，帶入公式進(jìn)行計(jì)算。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置將強(qiáng)度測(cè)試裝置中的板頭穿設(shè)于固結(jié)裝置的上透水板形成不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置，上述裝置可以在對(duì)超軟土進(jìn)行固結(jié)后，繼續(xù)對(duì)固結(jié)狀態(tài)下的超軟土進(jìn)行不排水強(qiáng)度測(cè)試，因而可以測(cè)得超軟土正常固結(jié)狀態(tài)的不排水強(qiáng)度。利用上述裝置的不排水強(qiáng)度測(cè)試方法，能夠測(cè)得超軟土在正常固結(jié)狀態(tài)下的不排水強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例支架的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例強(qiáng)度測(cè)試裝置的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例十字板頭的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例固結(jié)裝置和十字板頭的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例下透水板的示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例上透水板的示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例緊固裝置和十字板頭的示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例排水板的示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例不排水強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。

圖標(biāo)：100-不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置；110-支架；120-強(qiáng)度測(cè)試裝置；140-固結(jié)裝置；111-第一支撐桿；112-第二支撐桿；113-反力臂；114-底座；121-十字板頭；131-驅(qū)動(dòng)裝置；137-控制器；122-中軸；123-第一側(cè)板；124-第二側(cè)板；125-第三側(cè)板；126-第四側(cè)板；132-電機(jī)；133-驅(qū)動(dòng)軸；134-扭矩傳感器；135-聯(lián)接桿；138-顯示面板；141-加載裝置；142-排水板；146-固結(jié)筒；147-下透水板；148-上透水板；149-加載桿；150-百分表；151-氣缸；152-緩沖板；153-空氣壓縮機(jī)；143-排水孔；144-通道；145-閥門(mén)；154-第二透水孔；155-第一透水孔；156-測(cè)試孔；157-緊固裝置；164-安裝筒；165-螺釘；166-第一螺釘；167-第二螺釘；170-數(shù)據(jù)采集裝置；180-不排水強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置100，其包括支架110、固結(jié)裝置140和強(qiáng)度測(cè)試裝置120。固結(jié)裝置140放置在支架110內(nèi)部，且與支架110連接，強(qiáng)度測(cè)試裝置120與固結(jié)裝置140連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，支架110包括第一支撐桿111、第二支撐桿112、反力臂113和底座114，第一支撐桿111和第二支撐桿112豎直且間隔設(shè)置在底座114上。第一支撐桿111和第二支撐桿112的一端與底座114連接，另一端與反力臂113的兩端分別連接。第一支撐桿111、第二支撐桿112、反力臂113和底座114圍繞成框形。

請(qǐng)參照繼續(xù)圖1，強(qiáng)度測(cè)試裝置120包括十字板頭121、驅(qū)動(dòng)裝置131和控制器137，十字板頭121與驅(qū)動(dòng)裝置131連接，驅(qū)動(dòng)裝置131與控制器137連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，十字板頭121由兩個(gè)板垂直交叉形成十字形，兩個(gè)板相交處形成中軸122，十字板頭121包括第一側(cè)板123、第二側(cè)板124、第三側(cè)板125和第四側(cè)板126，第一側(cè)板123、第二側(cè)板124、第三側(cè)板125、第四側(cè)板126以中軸122為軸順時(shí)針排列。

請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，驅(qū)動(dòng)裝置131包括電機(jī)132、驅(qū)動(dòng)軸133、扭矩傳感器134和聯(lián)接桿135。驅(qū)動(dòng)軸133一端與電機(jī)132連接，另一端通過(guò)聯(lián)接桿135與十字板頭121連接。扭矩傳感器134設(shè)置在聯(lián)接桿135上。十字板頭121可以固定到固結(jié)裝置140上，也可以通過(guò)孔洞深入到固結(jié)裝置140中，對(duì)固結(jié)裝置140固結(jié)好的土樣進(jìn)行不排水強(qiáng)度測(cè)試。將十字板頭121由測(cè)量孔壓入超軟土中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置131帶動(dòng)十字板頭121旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)控制器137可以得到土體破壞時(shí)的最大扭矩，進(jìn)而得到超軟土的不排水強(qiáng)度。

控制器137與電機(jī)132連接，可以通過(guò)控制器137來(lái)控制電機(jī)132的工作狀態(tài)，進(jìn)而控制十字板頭121的轉(zhuǎn)動(dòng)，且可以在控制器137的顯示面板138上直接讀到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的轉(zhuǎn)角和扭矩。

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖5，固結(jié)裝置140包括加載裝置141、排水板142、固結(jié)筒146、下透水板147、上透水板148、加載桿149和百分表150。加載裝置141設(shè)置在支架110的底座114上，并與支架110連接，以實(shí)現(xiàn)加載裝置141的固定。排水板142水平設(shè)置在加載裝置141上，且排水板142的下表面與加載裝置141連接，排水板142的上表面與固結(jié)筒146連接。下透水板147和上透水板148水平設(shè)置在固結(jié)筒146的內(nèi)部。下透水板147設(shè)置于固結(jié)筒146靠近排水板142的一端，且與排水板142連接。上透水板148設(shè)置于固結(jié)筒146遠(yuǎn)離排水板142的一端，且相對(duì)于固結(jié)筒146可沿固結(jié)筒146的軸向上下滑動(dòng)。固結(jié)筒146、上透水板148和下透水板147圍成放置超軟土的土樣室。加載桿149的兩端分別與上透水板148和反力臂113連接。百分表150通過(guò)連桿與支架110的第一支撐桿111或者第二支撐桿112連接，百分表150的測(cè)量頭抵觸到排水板142。

固結(jié)筒146為有機(jī)玻璃管，其一端與排水板142連接，另一端懸空。

請(qǐng)參照?qǐng)D6，水平設(shè)置在固結(jié)筒146內(nèi)的下透水板147的橫截面為圓形。下透水板147的靠近排水板142的下表面固定連接有土工布(圖中未示出)，上述土工布可以起到濾布效果，防止土顆粒的流失。應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，可以用其他濾布來(lái)代替土工布，也可以達(dá)到本實(shí)施例的效果，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。下透水板147的側(cè)面與固結(jié)筒146的內(nèi)壁固定連接，底面與排水板142連接。下透水板147上均勻設(shè)置有多個(gè)第二透水孔154，土樣室中的超軟土在固結(jié)過(guò)程中流出的水分可以通過(guò)上述透水孔流出，排出到排水板142內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，固結(jié)筒146與下排水板142固定連接，也可以活動(dòng)連接?；顒?dòng)連接時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下透水板147在重力的作用下，會(huì)一直接觸排水板142。

請(qǐng)參照?qǐng)D7和圖8，水平設(shè)置在固結(jié)筒146上透水板148的橫截面是圓形，上透水板148的側(cè)面與固結(jié)筒146的內(nèi)壁活動(dòng)連接。上透水板148上均勻設(shè)置有橢圓形的第一透水孔155，當(dāng)對(duì)超軟土進(jìn)行固結(jié)時(shí)，超軟土中的水分會(huì)隨著載荷而流出，而漂浮在上透水板148上。上透水板148的靠近下透水板147的下表面固定連接有土工布(圖中未示出)，上述土工布可以起到濾布效果，防止土顆粒的流失。應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，可以用其他濾布來(lái)代替土工布，也可以達(dá)到本實(shí)施例的效果，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。上透水板148圍繞中心四周間隔設(shè)置有四個(gè)十字型的測(cè)試孔156，測(cè)試孔156大小與十字板頭121相配合，十字板頭121可以通過(guò)該測(cè)試孔156，深入到土樣室，對(duì)土樣室中的土樣進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)當(dāng)理解，測(cè)試孔156的數(shù)目可以是4-8個(gè)，本實(shí)施例中測(cè)試孔156的數(shù)目是4個(gè)，在其他實(shí)施例中，測(cè)試孔156可以是其他數(shù)目，也可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的功能；測(cè)試孔156的外圈還設(shè)置有緊固裝置157，以實(shí)現(xiàn)對(duì)十字板頭121的固定。當(dāng)對(duì)超軟土進(jìn)行固結(jié)時(shí)，并不進(jìn)行超軟土的不排水強(qiáng)度測(cè)試，十字板頭121被緊固裝置157固定在上透水板148上。當(dāng)進(jìn)行超軟土的不排水強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，松開(kāi)緊固裝置157，十字板頭121可以深入土中。本實(shí)施例中，緊固裝置157包括橫截面為圓形的安裝筒164和螺釘165，螺釘165與安裝筒164螺紋連接。十字板頭121放置在安裝筒164中，并與測(cè)試孔156對(duì)齊。螺釘165包括第一螺釘166和第二螺釘167，以第一側(cè)板123為對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)分布有第一螺釘166和第二螺釘167，第一螺釘166和第二螺釘167從安裝筒164的外壁旋入，第一螺釘166和第二螺釘167的頭部位于安裝筒164的外側(cè)，第一螺釘166和第二螺釘167的螺桿從安裝筒164穿過(guò)，安裝筒164和螺桿的螺紋相互配合。將第一螺釘166和第二螺釘167向著安裝筒164的內(nèi)部旋緊時(shí)，第一螺釘166和第二螺釘167的螺桿慢慢靠近第一側(cè)板123的兩側(cè)，最終將第一側(cè)板123夾緊，實(shí)現(xiàn)十字板的固定；向安裝筒164的外側(cè)旋出螺桿，可以實(shí)現(xiàn)第一側(cè)板123的松開(kāi)。應(yīng)當(dāng)理解，螺釘165的數(shù)量可以不限于兩個(gè)，即螺釘165還可以包括對(duì)稱(chēng)分布在第三側(cè)板125兩側(cè)的第三螺釘165和第四螺釘165，向安裝筒164內(nèi)側(cè)旋緊第三螺釘165和第四螺釘165，第三螺釘165和第四螺釘165的螺桿慢慢靠近第三側(cè)板125的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)十字板頭121的夾緊。將對(duì)稱(chēng)分布在第二側(cè)板124兩側(cè)的第一側(cè)板123和第三側(cè)板125同時(shí)固定，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)十字板頭121更有效的固定，十字板頭121不會(huì)發(fā)生傾斜。需要說(shuō)明的是，螺釘165的個(gè)數(shù)還可以更多，以實(shí)現(xiàn)對(duì)第二側(cè)板124和/或第三側(cè)板125的固定，也能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例中固定十字板頭121的效果。還應(yīng)當(dāng)注意，第一螺釘166和第二螺釘167的安裝位置可以有變化，例如，第一螺釘166和第二螺釘167對(duì)稱(chēng)分布在安裝筒164上，并且沿安裝筒164的直徑。第一螺釘166安裝在第一側(cè)板123和第二側(cè)板124之間，第二螺釘167安裝在第三側(cè)板125和第四側(cè)板126之間，向安裝筒164內(nèi)旋緊第一螺釘166和第二螺釘167，第一螺釘166和第二螺釘167的螺桿向十字板頭121的中軸122靠近，最終實(shí)現(xiàn)安裝筒164的夾緊固定。應(yīng)理解安裝筒164的橫截面形狀可以是正方形，螺釘165通過(guò)橫截面為正方形的安裝筒164，也能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例中將十字板頭121固定的效果，因而，也是本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容。

請(qǐng)參照?qǐng)D9，排水板142為一直徑大于安裝筒164的圓板，排水板142上設(shè)置有多個(gè)排水孔143，排水孔143和排水板142內(nèi)部的通道144連通。通道144的開(kāi)口設(shè)置在排水板142的側(cè)壁上，并與外界的空氣連通。對(duì)超軟土進(jìn)行固結(jié)時(shí)，超軟土中的水分可以通過(guò)該通道144排出。在每個(gè)通道144的開(kāi)口上可以設(shè)置閥門(mén)145，實(shí)現(xiàn)對(duì)通道144的打開(kāi)和閉合。應(yīng)當(dāng)理解，排水板142的形狀是正方形、菱形和長(zhǎng)方形，排水板142的大小整個(gè)安裝筒164遮蓋時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例的效果，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，加載裝置141包括氣缸151、圓形的緩沖板152和空氣壓縮機(jī)153。氣缸151的垂直放置于支架110的底座114上，且空氣壓縮機(jī)153和緩沖板152分別與氣缸151連接。氣缸151的活塞桿垂直于支架110的底座114，且與緩沖板152垂直連接。緩沖板152連接排水板142。當(dāng)氣缸151在空氣壓縮機(jī)153的驅(qū)動(dòng)下工作時(shí)，氣缸151的活塞桿上行，通過(guò)緩沖板152和排水板142帶動(dòng)整個(gè)固結(jié)筒146向上運(yùn)動(dòng)。

請(qǐng)參照?qǐng)D10，本實(shí)施例還提供一種包括上述不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置100的不排水強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)180，上述不排水強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)180還包括數(shù)據(jù)采集裝置170，數(shù)據(jù)采集裝置170和不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置100連接。數(shù)據(jù)采集裝置170可采集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的扭矩值，從中可讀出最大扭矩，進(jìn)而求得超軟土的不排水強(qiáng)度。

不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置100的工作原理是開(kāi)啟工作原理：打開(kāi)閥門(mén)145，開(kāi)啟加載裝置141。氣缸151的活塞桿帶動(dòng)緩沖板152、排水板142、固結(jié)筒146和下透水板147向上運(yùn)動(dòng)。由于上透水板148通過(guò)加載桿149與反力臂113連接，上透水板148相對(duì)于反力臂113靜止。上透水板148和下透水板147之間的距離隨著氣缸151向上運(yùn)動(dòng)而減小，通過(guò)百分表150可以讀出超軟土的沉降量。放置在上透水板148和下透水板147之間的超軟土被擠壓而有水流出，從下透水板147流出的水通過(guò)排水孔143、通道144排出。超軟土完成固結(jié)后，旋開(kāi)第一螺釘166和第二螺釘167，將十字板頭121松動(dòng)。十字板頭121通過(guò)十字形的測(cè)試孔156深入到超軟土中，開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)裝置131和控制器137。驅(qū)動(dòng)裝置131驅(qū)動(dòng)十字板頭121旋轉(zhuǎn)，控制器137的顯示面板138上可以人工讀數(shù)，找到最大扭矩，通過(guò)計(jì)算得到超軟土的不排水強(qiáng)度值。

超軟土不排水強(qiáng)度測(cè)試體統(tǒng)的工作原理：不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置100與數(shù)據(jù)采集裝置170連接，進(jìn)行超軟土不排水強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，數(shù)據(jù)采集裝置170上可以讀取最大扭矩，通過(guò)計(jì)算得到超軟土的不排水強(qiáng)度值。

本實(shí)施例還提供一種超軟土正常固結(jié)狀態(tài)下的測(cè)試方法，其包括以下步驟：將一定量符合要求的超軟土，放入固結(jié)裝置140的土樣室中；設(shè)定氣缸151壓力P(0-30kPa)，對(duì)超軟土土樣進(jìn)行加壓，通過(guò)百分表150測(cè)試加壓過(guò)程中，土樣的沉降量；當(dāng)百分表150讀數(shù)停止變化，超軟土土樣固結(jié)結(jié)束。待超軟土土樣固結(jié)結(jié)束后，在十字板上安裝聯(lián)接桿135，并將十字板頭121插入固結(jié)后的超軟土土樣中；將十字板頭121通過(guò)聯(lián)接桿135與十字板強(qiáng)度測(cè)試裝置120聯(lián)接在一起，開(kāi)數(shù)據(jù)采集裝置170；開(kāi)啟強(qiáng)度測(cè)試裝置120的驅(qū)動(dòng)裝置131和控制器137，十字板頭121按照設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)；從控制器137的顯示面板138可以人工讀取最大扭矩M_max，或者從數(shù)據(jù)采集裝置170上讀取最大扭矩M_max；帶入不排水強(qiáng)度公式c_u＝M_max[πD²(H+D/3)/2]，其中，D為十字板頭121直徑，H為十字板頭121高度。

綜上，本發(fā)明提供一種不排水強(qiáng)度測(cè)試裝置，在原有固結(jié)裝置的上透水板上設(shè)置測(cè)試孔，上述裝置可以對(duì)超軟土進(jìn)行固結(jié)后，在同一裝置中測(cè)試超軟土正常固結(jié)狀態(tài)下的不排水強(qiáng)度。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。