[发明专利]便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法

说明书

本发明公开了一种便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法。所述的便携式冻土融沉系数快速测定装置包括：用于容置待测试冻土样品的土样室，所述土样室顶部开口，且底部设置有排水通道；用于容置热源以使所述待测试冻土样品融化的热源室，所述热源室环绕包围所述土样室；以及，用于测试所述冻土样品融沉量的位移计；其中，所述热源室中能够持续燃烧可燃物；所述排水通道与负压发生器相连通，用于吸除所述待测试冻土样品融化过程中产生的液态水。本发明提供的便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法利用高温热源环绕加热和及时强力吸除融化水分的协同作用，测试效率高，并方便进行现场测试。

技术领域

本发明涉及土体性质测试技术领域，尤其涉及一种便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法。

背景技术

融沉系数是评判冻土工程地质特性的一个重要指标，是冻土地基基础设计施工的重要依据。目前，大都采用现场取原状土样经过长距离运到实验室或者采用扰动土样按照《土工试验方法标准》GB/T50123中的方法进行测试。实际操作中都采用固结仪或者冻胀仪来进行测试，每个样品测试时间需要5天左右。现有方法存在耗时长，运输原状土样成本高，且扰动冻土样与真实土样存在差异等问题。另外，一般冻土工程勘察使用的钻头直径开孔为127mm，浅孔终孔为108mm，深孔终孔为91mm。因此，需要对原状冻土样品的直径进行无扰动切削处理。已有的相关专利产品中，有两项涉及土体融沉系数测定(CN106404825A，CN107907655A)，但都只适用于室内试验，且耗时长，不具备现场快速测定功能。因此，需要研发一种冻土融沉系数快速测定仪，以满足现场快速测试的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种便携式冻土融沉系数快速测定装置，包括：

用于容置待测试冻土样品的土样室，所述土样室顶部开口，且底部设置有排水通道；

用于容置热源以使所述待测试冻土样品融化的热源室，所述热源室环绕包围所述土样室；

以及，用于测试所述冻土样品融沉量的位移计；

其中，所述热源室中能够持续燃烧可燃物；所述排水通道与负压发生器相连通，用于吸除所述待测试冻土样品融化过程中产生的液态水。

第二方面，本发明还提供一种冻土融沉系数快速测定方法，利用上述便携式冻土融沉系数快速测定装置进行冻土融沉系数的快速测定，包括：

将待测试冻土样品切削成与土样室相匹配的形状的步骤；

将切削成型后的所述待测试冻土样品容置于所述土样室，并在热源室内燃烧可燃物或通入热介质的步骤；

在测定过程中，通过负压发生器持续地吸除所述待测试冻土样品融化过程中产生的液态水；

通过位移计测试所述待测试冻土样品的融沉量以计算所述待测试冻土样品的融沉系数的步骤。

基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

本发明所提供的便携式冻土融沉系数快速测定装置及测定方法，可以利用可燃物产生高温，并使得热量环绕传递给待测试的冻土样品，加速冻土样品的融化，同时，配合负压发生器，实时地将融化后的水吸除，同时避免融化的水分继续吸收热量，使得热量能够更大比例地作用于剩余的冻土样品，进一步加快了冻土样品的融化速度，能够在极短的时间内完成冻土样品的融沉系数测试，亦能进行现场测试，无需将冻土样品移动至特定的实验场所，大大提高了冻土勘察和分析效率，节约了工程技术人员宝贵的时间和精力。