CN108020460A - 一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法,涉及土木工程测量设备领域。该设备包括反力架、立式油压千斤顶、对中承压板、传力杆、底部承压板和观测设备,所述反力架包括反力横梁、立柱、螺旋钢桩,所述立式油压千斤顶带有液压表,所述对中承压板的四角安装有气泡水平仪,所述观测设备包括数字水准仪及其配套使用的铟钢标尺,所述铟钢标尺通过标尺套箍固定在传力杆上。本发明通过液压表的使用,有效控制了现有技术中因测力环的存在而使加载容易偏心的问题,并直接以传力杆作为向探井浸水的输水管,反力架各部分采用螺栓连接,安装和拆卸简单,利用螺旋钢桩与土体的抗拔力提供反力比利用堆载自重提供反力更佳。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程测量设备领域,尤其涉及一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法。
背景技术
黄土湿陷系数是评价黄土湿陷性的力学参数。指在一定压力下,土样浸水前后高度之差与土样原始高度之比,是评价黄土湿陷性的一个重要指标。我国西北地区存在大面积湿陷性黄土,但随着经济建设的不断发展,在西北地区建设重大工程项目无法避免。因此,测试施工现场黄土湿陷系数,对场地进行湿陷性评价,对于工程建设的方案设计和安全施工非常重要。
我国现行规范《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)给出了三种测量黄土湿陷系数的试验方法:室内压缩试验、现场试坑浸水试验和现场静载荷试验。室内压缩试验用环刀采集未扰动土样,通过用水浸湿和分级加载,测试土样的下沉量,从而得到黄土的湿陷系数,但这种方法对土样采集的要求较高,实际操作中很难避免对土样的扰动,而且由于应力解除和尺寸效应,测得的黄土湿陷系数与实际相差较大,甚至不能满足工程建设的需要。现场试坑浸水试验一般用来确定黄土的自重湿陷系数,规范要求试坑直径不应小于10米,坑底宜铺100毫米厚的砂、砾石用来找平,还要进行长时间的浸水试验,故所需试验费用非常高,一般较少采用。现场静载荷试验采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验在现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力及湿陷系数,测得的试验结果与实际较接近,且所需试验费用适中,在工程中得到较多应用。
实际工程测试中缺乏统一的测量设备,各施工现场依据各自的经验采用各自的仪器与方法进行量测,缺乏规范性,因此有必要研发一种专门的黄土湿陷系数测试设备。本专利最接近的现有技术为:中国发明专利申请“一种黄土湿陷系数分层原位测试装置及测试方法”,申请号:201710362531.9,申请公布号:CN 106989993 A,申请公布日:2017.07.28;所述的一种黄土湿陷系数分层原位测试装置及测试方法,包括支架、测力环、传力机构和承压机构。该申请中千斤顶与传力机构之间设置测力环,加载容易偏心,测试不准确;传力机构的各段采用法兰连接,拼装较耗费人力,通过传力机构中间布置的输水管向探井浸水,实际操作中每次都需要布置特别长的输水管,费时费力且具有一定难度;加载方式采用上部固接配重块的反力机构以及千斤顶进行加载,该加载机构复杂笨重,安装加载机构需要大型机械进行起吊,不仅费时费力而且对原位土层有一定的扰动,增加测量误差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种黄土湿陷系数测量设备及其测量方法,适用于现场静载荷试验法测量黄土湿陷系数,设备相对简单。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种黄土湿陷系数测量设备,包括反力架、立式油压千斤顶、对中承压板、传力杆、底部承压板和观测设备,所述反力架包括反力横梁、立柱、螺旋钢桩,所述立式油压千斤顶型号为QYL10T,并带有液压表,由液压表率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线可查得轴向力大小,所述对中承压板的四角安装有气泡水平仪,底部中心具有圆柱形对中环,通过四个气泡水平仪的气泡居中情况,微调传力杆角度,使传力杆与探井底部水平面垂直,所述对中承压板的上表面中心具有对中参照刻度线,所述对中参照刻度线由多个同心圆环刻度线和中心十字刻度线组成,立式油压千斤顶以所述对中参照刻度线为参照,使立式油压千斤顶的顶轴中心线与对中承压板中心对齐,所述传力杆包括顶部传力杆和中间传力杆,顶部传力杆***对中承压板底部的圆柱形对中环内,实现与对中承压板的对中,所述圆柱形对中环与顶部传力杆的顶部尺寸匹配,刚好可以使顶部传力杆***其中,所述底部承压板上部具有第二凹螺纹孔,中间传力杆的凸螺纹连接端与第二凹螺纹孔拧紧后即组装在一起,所述观测设备包括数字水准仪及其配套使用的铟钢标尺,所述数字水准仪型号为索佳SDL1X,所述铟钢标尺型号为BIS30A,量程为1米,所述铟钢标尺通过标尺套箍固定在传力杆上。
进一步的,所述反力横梁的反力横梁主体横截面为矩形,高宽比为1.5到3,以保证反力横梁具有较大的抗弯刚度,防止测量过程中反力横梁中部挠度过大对试验结果造成影响,所述反力横梁具有端部扩大头,端部扩大头上开有螺栓孔,所述立柱端部具有与反力横梁的端部扩大头螺栓孔位置和尺寸匹配的螺栓孔,二者通过高强度螺栓连接在一起,方便组装和拆卸,对于现场多组试验,节省了组装反力架的时间,所述立柱底端与所述螺旋钢桩采用螺栓连接,所述螺旋钢桩通过机械旋转入土中,具有极大的抗拔力,试验过程中可有效抵抗立式油压千斤顶的顶升力。
进一步的,所述顶部传力杆的顶部为实心,侧壁上具有一个注水口,从注水口位置到顶部传力杆的底端,其中间为空心,将注水口与水源连接,可通过传力杆向探井内浸水,顶部传力杆的底端具有凸螺纹连接端,所述中间传力杆的顶部具有第一凹螺纹孔,杆中间为空心,便于向探井内浸水,底部具有凸螺纹连接端,所述顶部传力杆的凸螺纹连接端与所述中间传力杆的第一凹螺纹孔相匹配,所述中间传力杆的凸螺纹连接端和第一凹螺纹孔相匹配,可实现多根中间传力杆的组装拼接,直到拼接至探井底部,拼接过程只需拧紧连接端,不仅拼接比法兰连接简便,也较节约成本,拼接后密封性较好。
进一步的,所述底部承压板底面形状为圆形或方形,底面面积根据规范建议,取0.5平方米,若为圆形则底面直径为79.8厘米,若为方形则底面边长为70.7厘米,所述底部承压板的上部形心处具有第二凹螺纹孔,所述第二凹螺纹孔与所述中间传力杆的凸螺纹连接端相匹配,所述底部承压板的中间具有透水石,可减小水压力,防止传力管中的水冲刷探井内的黄土,底部承压板的底部具有围绕形心对称分布的圆形透水孔,透水孔直径为二到五毫米,以保证向探井内浸水时水流足够小,避免水流冲刷作用增大试验误差。
进一步的,所述标尺套箍包括固定槽、固定环、紧固螺栓孔及配套螺栓,所述固定槽形状与铟钢标尺端部形状相匹配,扣在铟钢标尺的两端可固定铟钢标尺,为减轻固定槽造成铟钢标尺端部的磨损掉漆,固定槽内边缘可用胶水粘贴一层薄橡胶膜,所述固定环与传力杆尺寸相匹配,采用具有一定柔性的金属材料低碳钢制成,在所述紧固螺栓孔的配套螺栓与螺母拧紧过程中,标尺套箍紧紧地紧固在传力杆上,从而将铟钢标尺固定在传力杆上。
利用上述黄土湿陷系数测量设备测量黄土湿陷系数,包括以下步骤:
(1)根据工程现场所需要测量区域,进行试验方案设计,确定测量点的数量和位置,并设计测量点的测试顺序和测量深度;
(2)在所需测量的点,根据测点相对位置安装反力架的螺旋钢桩,根据测量点所需测量深度开挖探井,探井边长或直径应为底部承压板边长或直径的3倍,探井底部铺设10到15毫米厚的粗、中砂找平,最后安装反力架的立柱和反力横梁;
(3)将底部承压板的第二凹螺纹孔与中间传力杆的凸螺纹连接端对齐并拧紧,并逐节接长中间传力杆,直至接长到探井底部,安装顶部传力杆,然后在传力杆上安装第一个标尺套箍,安装好后把铟钢标尺***标尺套箍的固定槽内,再将第二个标尺套箍套在传力杆上,沿传力杆移动标尺套箍,使其固定槽倒扣住铟钢标尺的上端,然后拧紧固定环上的螺栓和螺母,即达到对铟钢标尺的固定;
(4)将对中承压板的对中环对准顶部传力杆的顶部,套在顶部传力杆上,微调传力杆的方向,使对中承压板四个角上的气泡水平仪的气泡居中,将立式油压千斤顶对准对中承压板顶部的对中参照刻度线,安放在对中承压板上;
(5)加载前,根据每级底部承压板加载压力乘以底部承压板面积计算出每级加载所需轴向压力,然后由立式油压千斤顶的液压表率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线,用插值法反算出这些轴向压力对应的液压表压力,每级加载时,根据所需液压表压力顶升立式油压千斤顶,当达到所需压力时即停止该级加载,每隔一定时间,利用数字水准仪测读记录下沉量,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)规定,每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa,每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以后为每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为底部承压板下沉已趋稳定,即可加下一级压力,试验结束后,计算该测量点和测量深度黄土的湿陷系数,湿陷系数等于黄土附加下沉量除以底部承压板的边长(若底部承压板底面为圆形,则取与该圆形面积相等的正方形边长作为底部承压板的边长进行计算),其中附加下沉量为加水浸湿探井以后,与未浸湿加载下沉稳定时相比,又产生的下沉量,然后根据规范《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)对黄土进行湿陷性评价;
(6)重复步骤(2)至(5),测量其它测点的湿陷系数。
与现有技术相比,本发明的有益效果:利用立式油压千斤顶所带的液压表,用插值法反算每级加载所需液压表压力,这种加载方式避免了现有技术中需要在千斤顶与传力机构之间设置测力仪器,有效控制了加载时容易偏心的问题,降低了试验失败的概率,一定程度上节约了测量费用;传力杆采用凸螺纹连接端与凹螺纹孔拧紧的方式连接,类似于螺栓连接,比法兰连接要省时省力,传力杆对中性也较佳;传力杆中间为空心,可直接作为输水管向探井内浸水,不用再专门在传力机构上设置输水管,试验可操作性更加简单;反力架的反力横梁和立柱、立柱和螺旋钢桩均采用螺栓连接,安装和拆卸简单;反力机构的反力主要由螺旋钢桩与土体的抗拔力提供,施加一定的下压力和力矩即可将螺旋钢桩旋入土体,施加一定的提升力和反向力矩即可拔出螺旋钢桩,对土体扰动小,比现有技术中依靠堆载的自重提供反力结构要简便,也不存在堆载偏心的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种黄土湿陷系数测量设备的结构示意图;
图2为图1中A部分局部放大图;
图3为图1中B部分局部放大图;
图4为图1中C部分局部放大图;
图5为反力横梁端部螺栓连接示意图;
图6为对中承压板侧视图;
图7为对中承压板俯视图;
图8为对中承压板底部示意图;
图9为顶部传力杆结构示意图;
图10为中间传力杆结构示意图;
图11为中间传力杆俯视图;
图12为底部承压板上部结构示意图;
图13为底部承压板下部结构示意图;
图14为底部承压板侧视图;
图15为标尺套箍结构示意图;
图中:1反力横梁、1a端部扩大头、1b反力横梁主体、1c高强螺栓、2立柱、3螺旋钢桩、4中间传力杆、41第一凹螺纹孔、42注水管、43凸螺纹连接端、5顶部传力杆、6探井、7立式油压千斤顶、8液压表、9气泡水平仪、10对中承压板、11注水口、12对中环、13标尺套箍、131固定槽、132固定环、133紧固螺栓孔、14铟钢标尺、15底部承压板、151第二凹螺纹孔、152透水石、153透水孔、16对中参照刻度线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1至图15,一种黄土湿陷系数测量设备,包括反力架、立式油压千斤顶7、对中承压板10、传力杆、底部承压板15和观测设备,所述反力架包括反力横梁1、立柱2、螺旋钢桩3,所述立式油压千斤顶7型号为QYL10T,并带有液压表8,由液压表8率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线可查得轴向力大小,所述对中承压板10的四角安装有气泡水平仪9,底部中心具有圆柱形对中环12,通过四个气泡水平仪9的气泡居中情况,微调传力杆角度,使传力杆与探井6底部水平面垂直,所述对中承压板10的上表面中心具有对中参照刻度线16,所述对中参照刻度线16由多个同心圆环刻度线和中心十字刻度线组成,立式油压千斤顶7以所述对中参照刻度线16为参照,使立式油压千斤顶7的顶轴中心线与对中承压板10中心对齐,所述传力杆包括顶部传力杆5和中间传力杆4,顶部传力杆5***对中承压板10底部的圆柱形对中环12内,实现与对中承压板10的对中,所述圆柱形对中环12与顶部传力杆5的顶部尺寸匹配,刚好可以使顶部传力杆5***其中,所述底部承压板15上部具有第二凹螺纹孔151,中间传力杆4的凸螺纹连接端43与第二凹螺纹孔151拧紧后即组装在一起,所述观测设备包括数字水准仪及其配套使用的铟钢标尺14,所述数字水准仪型号为索佳SDL1X,所述铟钢标尺14型号为BIS30A,量程为1米,所述铟钢标尺14通过标尺套箍13固定在传力杆上,所述反力横梁1的反力横梁主体1b横截面为矩形,高宽比为1.5到3,以保证反力横梁1具有较大的抗弯刚度,防止测量过程中反力横梁1中部挠度过大对试验结果造成影响,所述反力横梁1具有端部扩大头1a,端部扩大头1a上开有螺栓孔,所述立柱2端部具有与反力横梁1的端部扩大头1a螺栓孔位置和尺寸匹配的螺栓孔,二者通过高强度螺栓1c连接在一起,方便组装和拆卸,对于现场多组试验,节省了组装反力架的时间,所述立柱2底端与所述螺旋钢桩3采用螺栓连接,所述螺旋钢桩3通过机械旋转入土中,具有极大的抗拔力,试验过程中可有效抵抗立式油压千斤顶7的顶升力,所述顶部传力杆5的顶部为实心,侧壁上具有一个注水口11,从注水口11位置到顶部传力杆5的底端,其中间为空心,将注水口11与水源连接,可通过传力杆向探井6内浸水,顶部传力杆5的底端具有凸螺纹连接端43,所述中间传力杆4的顶部具有第一凹螺纹孔41,杆中间为空心,便于向探井6内浸水,底部具有凸螺纹连接端43,所述顶部传力杆5的凸螺纹连接端43与所述中间传力杆4的第一凹螺纹孔41相匹配,所述中间传力杆4的凸螺纹连接端43和第一凹螺纹孔41相匹配,可实现多根中间传力杆4的组装拼接,直到拼接至探井6底部,拼接过程只需拧紧连接端,不仅拼接比法兰连接简便,也较节约成本,拼接后密封性较好,所述底部承压板15底面形状为圆形或方形,底面面积根据规范建议,取0.5平方米,若为圆形则底面直径为79.8厘米,若为方形则底面边长为70.7厘米,所述底部承压板15的上部形心处具有第二凹螺纹孔151,所述第二凹螺纹孔151与所述中间传力杆4的凸螺纹连接端43相匹配,所述底部承压板15的中间具有透水石152,可减小水压力,防止传力管中的水冲刷探井6内的黄土,底部承压板15的底部具有围绕形心对称分布的圆形透水孔153,透水孔153直径为二到五毫米,以保证向探井6内浸水时水流足够小,避免水流冲刷作用增大试验误差,所述标尺套箍13包括固定槽131、固定环132、紧固螺栓孔133及配套螺栓,所述固定槽131形状与铟钢标尺14端部形状相匹配,扣在铟钢标尺14的两端可固定铟钢标尺14,为减轻固定槽131造成铟钢标尺14端部的磨损掉漆,固定槽131内边缘可用胶水粘贴一层薄橡胶膜,所述固定环132与传力杆尺寸相匹配,采用具有一定柔性的金属材料低碳钢制成,在所述紧固螺栓孔133的配套螺栓与螺母拧紧过程中,标尺套箍13紧紧地紧固在传力杆上,从而将铟钢标尺14固定在传力杆上。
实施例1:
利用上述黄土湿陷系数测量设备测量黄土湿陷系数,包括以下步骤:
(1)根据工程现场所需要测量区域,进行试验方案设计,确定测量点的数量和位置,并设计测量点的测试顺序和测量深度;
(2)在所需测量的点,根据测点相对位置安装反力架的螺旋钢桩3,根据测量点所需测量深度开挖探井6,探井6边长或直径应为底部承压板15边长或直径的3倍,探井6底部铺设10到15毫米厚的粗、中砂找平,最后安装反力架的立柱2和反力横梁1;
(3)将底部承压板15的第二凹螺纹孔151与中间传力杆4的凸螺纹连接端43对齐并拧紧,并逐节接长中间传力杆4,直至接长到探井6底部,安装顶部传力杆5,然后在传力杆上安装第一个标尺套箍13,安装好后把铟钢标尺14***标尺套箍13的固定槽131内,再将第二个标尺套箍13套在传力杆上,沿传力杆移动标尺套箍13,使其固定槽131倒扣住铟钢标尺14的上端,然后拧紧固定环132上的螺栓和螺母,即达到对铟钢标尺14的固定;
(4)将对中承压板10的对中环12对准顶部传力杆5的顶部,套在顶部传力杆5上,微调传力杆的方向,使对中承压板10四个角上的气泡水平仪9的气泡居中,将立式油压千斤顶7对准对中承压板10顶部的对中参照刻度线16,安放在对中承压板10上;
(5)加载前,根据每级底部承压板15加载压力乘以底部承压板15面积计算出每级加载所需轴向压力,然后由立式油压千斤顶7的液压表8率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线,用插值法反算出这些轴向压力对应的液压表8压力,每级加载时,根据所需液压表8压力顶升立式油压千斤顶7,当达到所需压力时即停止该级加载,每隔一定时间,利用数字水准仪测读记录下沉量,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)规定,每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa,每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以后为每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为底部承压板15下沉已趋稳定,即可加下一级压力,试验结束后,计算该测量点和测量深度黄土的湿陷系数,湿陷系数等于黄土附加下沉量除以底部承压板15的边长(若底部承压板15底面为圆形,则取与该圆形面积相等的正方形边长作为底部承压板15的边长进行计算),其中附加下沉量为加水浸湿探井6以后,与未浸湿加载下沉稳定时相比,又产生的下沉量,然后根据规范《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)对黄土进行湿陷性评价;
(6)重复步骤(2)至(5),测量其它测点的湿陷系数。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种黄土湿陷系数测量设备,包括反力架、立式油压千斤顶、对中承压板、传力杆、底部承压板和观测设备,其特征在于:所述反力架包括反力横梁、立柱、螺旋钢桩,所述立式油压千斤顶型号为QYL10T,并带有液压表,由液压表率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线可查得轴向力大小,所述对中承压板的四角安装有气泡水平仪,底部中心具有圆柱形对中环,通过四个气泡水平仪的气泡居中情况,微调传力杆角度,使传力杆与探井底部水平面垂直,所述对中承压板的上表面中心具有对中参照刻度线,所述对中参照刻度线由多个同心圆环刻度线和中心十字刻度线组成,立式油压千斤顶以所述对中参照刻度线为参照,使立式油压千斤顶的顶轴中心线与对中承压板中心对齐,所述传力杆包括顶部传力杆和中间传力杆,顶部传力杆***对中承压板底部的圆柱形对中环内,实现与对中承压板的对中,所述圆柱形对中环与顶部传力杆的顶部尺寸匹配,刚好可以使顶部传力杆***其中,所述底部承压板上部具有第二凹螺纹孔,中间传力杆的凸螺纹连接端与第二凹螺纹孔拧紧后即组装在一起,所述观测设备包括数字水准仪及其配套使用的铟钢标尺,所述数字水准仪型号为索佳SDL1X,所述铟钢标尺型号为BIS30A,量程为1米,所述铟钢标尺通过标尺套箍固定在传力杆上。
2.根据权利要求1所述的一种黄土湿陷系数测量设备,其特征在于:所述反力横梁的反力横梁主体横截面为矩形,高宽比为1.5到3,所述反力横梁具有端部扩大头,端部扩大头上开有螺栓孔,所述立柱端部具有与反力横梁的端部扩大头螺栓孔位置和尺寸匹配的螺栓孔,二者通过高强度螺栓连接在一起,所述立柱底端与所述螺旋钢桩采用螺栓连接,所述螺旋钢桩通过机械旋转入土中,具有极大的抗拔力,试验过程中可有效抵抗立式油压千斤顶的顶升力。
3.根据权利要求2所述的一种黄土湿陷系数测量设备,其特征在于:所述顶部传力杆的顶部为实心,侧壁上具有一个注水口,从注水口位置到顶部传力杆的底端,其中间为空心,将注水口与水源连接,可通过传力杆向探井内浸水,顶部传力杆的底端具有凸螺纹连接端,所述中间传力杆的顶部具有第一凹螺纹孔,杆中间为空心,便于向探井内浸水,底部具有凸螺纹连接端,所述顶部传力杆的凸螺纹连接端与所述中间传力杆的第一凹螺纹孔相匹配,所述中间传力杆的凸螺纹连接端和第一凹螺纹孔相匹配,可实现多根中间传力杆的组装拼接,直到拼接至探井底部。
4.根据权利要求3所述的一种黄土湿陷系数测量设备,其特征在于:所述底部承压板底面形状为圆形或方形,底面面积根据规范建议,取0.5平方米,若为圆形则底面直径为79.8厘米,若为方形则底面边长为70.7厘米,所述底部承压板的上部形心处具有第二凹螺纹孔,所述第二凹螺纹孔与所述中间传力杆的凸螺纹连接端相匹配,所述底部承压板的中间具有透水石,可减小水压力,防止传力管中的水冲刷探井内的黄土,底部承压板的底部具有围绕形心对称分布的圆形透水孔,透水孔直径为二到五毫米,以保证向探井内浸水时水流足够小,避免水流冲刷作用增大试验误差。
5.根据权利要求4所述的一种黄土湿陷系数测量设备,其特征在于:所述标尺套箍包括固定槽、固定环、紧固螺栓孔及配套螺栓,所述固定槽形状与铟钢标尺端部形状相匹配,扣在铟钢标尺的两端可固定铟钢标尺,为减轻固定槽造成铟钢标尺端部的磨损掉漆,固定槽内边缘可用胶水粘贴一层薄橡胶膜,所述固定环与传力杆尺寸相匹配,采用具有一定柔性的金属材料低碳钢制成,在所述紧固螺栓孔的配套螺栓与螺母拧紧过程中,标尺套箍紧紧地紧固在传力杆上,从而将铟钢标尺固定在传力杆上。
6.一种使用权利要求5所述的黄土湿陷系数测量设备测量黄土湿陷系数的方法,其特征在于,由以下步骤组成:
(1)根据工程现场所需要测量区域,进行试验方案设计,确定测量点的数量和位置,并设计测量点的测试顺序和测量深度;
(2)在所需测量的点,根据测点相对位置安装反力架的螺旋钢桩,根据测量点所需测量深度开挖探井,探井边长或直径应为底部承压板边长或直径的3倍,探井底部铺设10到15毫米厚的粗、中砂找平,最后安装反力架的立柱和反力横梁;
(3)将底部承压板的第二凹螺纹孔与中间传力杆的凸螺纹连接端对齐并拧紧,并逐节接长中间传力杆,直至接长到探井底部,安装顶部传力杆,然后在传力杆上安装第一个标尺套箍,安装好后把铟钢标尺***标尺套箍的固定槽内,再将第二个标尺套箍套在传力杆上,沿传力杆移动标尺套箍,使其固定槽倒扣住铟钢标尺的上端,然后拧紧固定环上的螺栓和螺母,即达到对铟钢标尺的固定;
(4)将对中承压板的对中环对准顶部传力杆的顶部,套在顶部传力杆上,微调传力杆的方向,使对中承压板四个角上的气泡水平仪的气泡居中,将立式油压千斤顶对准对中承压板顶部的对中参照刻度线,安放在对中承压板上;
(5)加载前,根据每级底部承压板加载压力乘以底部承压板面积计算出每级加载所需轴向压力,然后由立式油压千斤顶的液压表率定曲线上压力表读数与千斤顶顶出力的关系曲线,用插值法反算出这些轴向压力对应的液压表压力,每级加载时,根据所需液压表压力顶升立式油压千斤顶,当达到所需压力时即停止该级加载,每隔一定时间,利用数字水准仪测读记录下沉量,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)规定,每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa,每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以后为每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为底部承压板下沉已趋稳定,即可加下一级压力,试验结束后,计算该测量点和测量深度黄土的湿陷系数,湿陷系数等于黄土附加下沉量除以底部承压板的边长(若底部承压板底面为圆形,则取与该圆形面积相等的正方形边长作为底部承压板的边长进行计算),其中附加下沉量为加水浸湿探井以后,与未浸湿加载下沉稳定时相比,又产生的下沉量,然后根据规范《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)对黄土进行湿陷性评价;
(6)重复步骤(2)至(5),测量其它测点的湿陷系数。
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