振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法

2023-05-15 00:48:21 2

振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種可視化振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法，其特徵是它包括透明模型槽，透明模型槽內設有模擬樁周土的透明土、帶樁靴的沉管，沉管中心設有注漿管，透明模型槽上方設有安裝在支架上的沉樁機構；透明模型槽外一側設有雷射源，透明模型槽外的正視面、俯視面設有可觀察透明模型槽空間的數位相機，數位相機通過數據線與處理裝置聯接；本發明試驗裝置操作簡便，可重複性強；配製的透明土與天然土土體性質的相似性好；試驗方法可以可視化觀測與測量不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應；對指導振動沉管樁成樁施工對周圍構建物影響設計與施工具有重要意義。
【專利說明】振動沉管擠密粧模型試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建築樁基礎的模型試驗，具體地說是一種振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法，特別是涉及一種可視化振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法。
【背景技術】
[0002]擠密樁是把帶有管塞、活門或錐頭的鋼管壓入或打入地下擠密土層形成孔，再往孔內投放灰土、砂石等填料成的樁。擠密樁作為擠土型樁，在施工過程中相鄰基樁之間、以及基樁對周圍構建物的影響一直是廣大工程技術人員關注的重點問題之一。
[0003]在巖土工程方面的模型試驗中，研究土體內部變形規律和機理，對探索巖土工程問題本質具有重要意義。傳統的土體變形測量方法是在土體內部埋設一系列傳感器，得到某些離散點的位移，但是傳感器容易受外界環境擾動的影響，測量結果往往不夠準確，同時不能給出土體內部連續變形的整個位移場。現代數字圖像技術也只局限於測量土體的宏觀或邊界變形，不能實現對土體內部變形的可視化。利用X-射線、Y-射線、計算機層析掃描(CAT掃描)及磁共振成像技術(MRI)雖然可以用來測量土體內部的連續變形，但昂貴的費用限制了這些技術的廣泛應用。
[0004]全氟環狀聚合物，英文名為Cytop，產品形狀不規則，由日本旭硝子公司(網址http://www.agcce.eu.com/Cytop.asp)研發和生產,其折射率為1.34,透光率為95 % ,容重為2.03g/ cm 3，吸水性< 0.01 %，線膨脹係數7.4X 10?5 cm / cm /°C。主要應用於半導體製造中的保護膜塗料，通訊光纖等方面。
[0005]冰晶石(Cryolite)是一種礦物，化學名為六氟鋁酸鈉(Na3AlF6),單斜晶系，柱狀晶體或塊狀體，無氣味，易吸水受潮，熔點1009°C，摩氏硬度2.5，密度2.97 g /cm3?3.0g/cm3，折射率1.338?1.339，雙折射率0.001，正光性，色散值0.024，玻璃光澤至油脂光澤，透明，無色、白色、褐色或紅色，產於侵入片麻巖的花崗巖及偉晶巖脈中，主要產地為格陵蘭，可用氫氟酸法、氟矽酸法、碳酸化法等方法人工合成。主要用作鋁電解的助熔劑；也用作研磨產品的耐磨添加劑，可以有效提高砂輪耐磨，切，削力，延長砂輪使用壽命和存儲時間；鐵合金及沸騰鋼的熔劑，有色金屬熔劑，鑄造的脫氧劑，鏈烯烴聚合催化劑，以及用於玻璃抗反射塗層，搪瓷的乳化劑，玻璃的乳白劑，焊材的助熔劑陶瓷業的填充劑，農藥的殺蟲劑等行業企業。
[0006]氟化鈣，化學式為CaF2，俗稱螢石或氟石，透明度高，無色結晶或白色粉末，難溶於水，微溶於無機酸，熔點1402°C，沸點2497°C，折射率為1.434，密度3.18g/cm3。可用碳酸鈣或氫氧化鈣用氫氟酸溶解，將所得溶液濃縮，或向鈣鹽水溶液中加入氟離子，得到氟化鈣的膠狀沉澱，經精製可得。實驗室一般用碳酸鈣與氫氟酸作用或用濃鹽酸和氫氟酸反覆處理螢石粉來製備氟化鈣。主要用於冶金、化工和建材三大行業，其次用於輕工、光學、雕刻和國防工業。
[0007]由於全氟環狀聚合物顆粒、冰晶石顆粒、氟化鈣顆粒具有高透明度，高透光率、低折射率等特點，且其顆粒物理力學性質與天然土顆粒的物理力學性質相似，因此，可以在配製透明土中用作透明固體材料。

【發明內容】

[0008]本發明的目的是提供一種可視化振動沉管擠密樁模型試驗裝置及試驗方法，以可視化觀測與測量不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
[0009]本發明是採用如下技術方案實現其發明目的的，一種振動沉管擠密樁模型試驗裝置，它包括透明模型槽，透明模型槽內設有模擬樁周土的透明土、帶樁靴的沉管，沉管中心設有注漿管，透明模型槽上方設有安裝在支架上的沉樁機構；透明模型槽外一側設有雷射源，透明模型槽外的正視面、俯視面設有可觀察透明模型槽空間的數位相機，數位相機通過數據線與處理裝置聯接；雷射照射透明模型槽形成形成透明模型槽的豎向面或水平面的雷射切面，由數位相機記錄樁周土體內部的散斑場變化及連續變形特徵，分析不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
[0010]本發明所述沉管的橫截面為空心的圓形或矩形或X形。
[0011]本發明所述透明模型槽、沉管、樁靴、注漿管均由透明有機玻璃製成，樁靴與沉管底部活動連接，沉管時樁靴閉合，上拔沉管時樁靴自動打開。
[0012]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑 0.25IM~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm3，透光率95 %，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.53 g/ cm 3~2.0g/ cm 3，重度15kN/m3~20kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角30。~31。，彈性模量8MPa~50MPa，泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0013]本發明所述的全氟環狀聚合物顆粒0.25111111<粒徑<0.5111111的為10 %~50 % , 0.5mm≤粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm≤粒徑< 1.5mm的為10 %~50 % , 1.5mm≤粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計,合計為100 %。
[0014]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑< 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95%，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.63g/ cm 3~2.0g/ cm 3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角19。~22°，彈性模量5MPa~9MPa，泊松比0.20~0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0015]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由冰晶石與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述冰晶石為粒徑0.25 IM~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~71MPa，泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0016]本發明所述的冰晶石顆粒0.25mm;≤粒徑<0.5mm的為10 %~50 % ,0.5mm;≤粒徑
<1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 %。
[0017]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由冰晶石與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述冰晶石為粒徑≤ 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97 g/ cm 3~3.0g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度20kN/m3~26kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角22°~26°，彈性模量5MPa~9MPa，泊松比0.20~0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0018]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由氟化鈣與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述氟化鈣為粒徑0.25 IM~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34。~35。，彈性模量12MPa~7IMPa,泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0019]本發明所述的氟化鈣顆粒0.25mm<粒徑<0.5mm的為10 %~50 %，0.5mm<粒徑
<1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 % ,以重量計，合計為100 % ；
當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由氟化鈣與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述氟化鈣為粒徑< 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度20kN/m3~26kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力I kPa~3kPa，內摩擦角22。~26。，彈性模量5MPa~9MPa，泊松比0.20~0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液或正12烷與甘油的混合物中的一種。
[0020]一種振動沉管擠密樁模型試驗方法，它包括以下過程:
⑴建模:根據試驗要求分別製作透明模型槽、模擬樁周土的透明土、注漿管以及帶樁靴的沉管；所述透明模型槽、沉管、樁靴、注漿管均由透明有機玻璃製成，所述沉管的橫截面為空心的圓形或矩形或X形，樁靴與沉管底部活動連接，沉管時樁靴閉合，上拔沉管時樁靴自動打開；
⑵安裝:在支架上安裝好沉樁機構，透明模型槽外一側安裝好雷射源，在透明模型槽外的正視面、俯視面分別安裝數位相機，數位相機通過數據線與處理裝置聯接；打開雷射源，檢查其在透明土體內部形成的顆粒切面明亮度，調整雷射角度，使切面垂直入射，打開數位相機，調整數位相機鏡頭，使其能涵括整個試驗畫面；
⑶試驗:按照試驗設計要求，將沉管通過法蘭盤與振動錘連接，根據設計的沉樁速率和振動頻率，完成振動沉管施工至設計深度；雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律；
然後，卸下法蘭盤，在沉管中心位置布置注漿管，並在沉管內部填築填料後，再重新安裝法蘭盤，振動上拔沉管至沉管和樁靴完全拔出地表面，同時，通過沉管上部進料口補充填築填料；雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律；
接著，通過注漿器對注漿管進行注漿施工，雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律及注漿樁體的形態；
⑷重複過程⑴~過程⑶，可通過處理裝置分析不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。 [0021]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑為0.25 IM~2.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述的全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 %，0.5 mm<粒徑
<1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 % ,以重量計，合計為100 % ；
所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
或者先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環狀聚合物顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.538/0113~2.(^/0113，重度151^/1113~201^/1113，密實度20 % ~80 % ;力學特性為:內摩擦角30。~31。，彈性模量8MPa~50MPa,泊松比0.2~0.45。
[0022]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
或者先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環 狀聚合物顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得透明固體材料為全氟環狀聚合物顆粒，模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度1.63g/ cm 3~2.0g/ cm 3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角19°~22°，彈性模量5MPa ~9MPa,泊松比 0.20 ~0.35。
[0023]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑0.25 mm~2.0 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述冰晶石折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與冰晶石的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述的冰晶石顆粒0.25 mm;^粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 % , 0.5 mm;^粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 % ；
所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定冰晶石顆粒和孔隙液體的用量，先將冰晶石顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
或者先將調配好的孔隙液體裝在容器中，並將冰晶石顆粒緩慢、均勻、分散地倒入容器中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持冰晶石顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除冰晶石顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出冰晶石顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.98 g/cm3~2.5g/cm3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~7IMPa,泊松比0.2~0.45。
[0024]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述冰晶石折射率1.338~1.339，密度2.97 g / cm 3~3.0 g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與冰晶石的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定冰晶石顆粒和孔隙液體的用量，先將冰晶石顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
或者先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽中，並將冰晶石顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持冰晶石顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除冰晶石顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出冰晶石顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度20kN/m3~26kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角22°~26。，彈性模量5MPa~9MPa，泊松比0.20~0.35。
[0025]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑為0.25 mm~2.0 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述氟化鈣折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與氟化鈣的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述的氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 %，0.5 mm<粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 % ；
所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定氟化鈣顆粒和孔隙液體的用量，先將氟化鈣顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體； 或者先將調配好的孔隙液體裝在容器中，並將氟化鈣顆粒緩慢、均勻、分散地倒入容器中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持氟化鈣顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除氟化鈣顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出氟化鈣顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.98 g/cm3~2.5g/cm3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~7IMPa,泊松比0.2~0.45。
[0026]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述氟化鈣折射率1.434，透光率95 %，容重3.18g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與氟化鈣的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液或正12烷與甘油的混合物中的一種；
所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定氟化鈣顆粒和孔隙液體的用量，先將氟化鈣顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
或者先將調配好的孔隙液體裝在容器中，並將氟化鈣顆粒緩慢、均勻、分散地倒入容器中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持氟化鈣顆粒始終在孔隙液體液面以下；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除氟化鈣顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出氟化鈣顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度
1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度20kN/m3~26kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力I kPa~3kPa,內摩擦角22。~26。，彈性模量5MPa~9MPa,泊松比0.20~0.35。
[0027]本發明過程⑶中，所述的填築填料為粒徑4.5 mm~5.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/cm3，透光率95 %，吸水性<0.01 %。
[0028]本發明在過程⑶中，所述的填築填料為粒徑4.5 mm~5.0 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97 g / cm 3~3.0g/ cm 3。[0029]本發明在過程⑶中，所述的填築填料為粒徑4.5 mm?5.0 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3。
[0030]由於採用上述技術方案，本發明較好的實現了發明目的，試驗方法可行，配製的透明土透明度高，與天然土土體性質的相似性好；試驗裝置操作簡便，易於實現，可重複性強；可用來模擬複雜的地質條件，提高人們對巖土工程問題本質的認識，特別是對於探索振動沉管擠密樁的擠土效應，指導振動沉管樁成樁施工對周圍構建物影響設計與施工具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發明試驗裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
[0033]實施例1:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
由圖1可知，一種振動沉管擠密樁模型試驗裝置，它包括透明模型槽1，透明模型槽I內設有模擬樁周土 2的透明土、帶樁靴4的沉管3，沉管3中心設有注漿管5，透明模型槽I上方設有安裝在支架13上的沉樁機構；透明模型槽I外一側設有雷射源，透明模型槽I外的正視面、俯視面設有可觀察透明模型槽I空間的數位相機11，數位相機11通過數據線與處理裝置12聯接；雷射照射透明模型槽I形成形成透明模型槽I的豎向面或水平面的雷射切面，由數位相機11記錄樁周土體內部的散斑場變化及連續變形特徵，分析不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
[0034]本發明所述沉管3的橫截面為空心的圓形或矩形或X形(本實施例為空心的圓形)。
[0035]本發明所述透明模型槽1、沉管3、樁靴4、注漿管5均由透明有機玻璃製成，樁靴4與沉管3底部活動連接，沉管時樁靴4閉合，上拔沉管時樁靴4自動打開。
[0036]所述雷射源包括雷射器9、線性轉化器10，雷射器9為內腔式氦氖雷射器，功率為50mff?500mW (本實施例為500mW);所述的線性轉換器10可以將點光源轉化為線性光源，且線性轉化器10轉化成的線性光源可以旋轉方向；
本發明所述數位相機11為高清高速數位相機，其解析度為50 w?500w (本實施例為500w)，幀曝光，幀數25，曝光時間10μ8 ~ IOs (本實施例為10μ8)ο
[0037]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑
0.25 mm?2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm3，透光率95 %，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.53 g/ cm 3?2.0g/ cm 3，重度15kN/m3?20kN/m3，密實度20 %?80 % ;力學特性為:內摩擦角30。?31。，彈性模量8MPa?50MPa，泊松比0.2?0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0038]本發明所述的全氟環狀聚合物顆粒0.25 粒徑< 0.5 mm的為10 %?50 %，0.5mm≤粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm≤粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5腿≤粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計,合計為100 %。
[0039]本實施例選擇全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為30 %，0.5 mm<粒徑< 1.0 mm的為 30 % , 1.0 mm;≤粒徑< 1.5 mm的為 20 % , 1.5 mm;≤粒徑≤ 2.0 mm的為 20 %，
以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.34)，使其與全氟環狀聚合物的折射率一致。
[0040]一種振動沉管擠密樁模型試驗方法，它包括以下過程: ⑴建模:根據試驗要求分別製作透明模型槽1、模擬樁周土 2的透明土、注漿管5以及帶樁靴4的沉管3 ;所述透明模型槽1、沉管3、樁靴4、注漿管5均由透明有機玻璃製成，所述沉管3的橫截面為空心的圓形或矩形或X形，樁靴4與沉管3底部活動連接，沉管時樁靴4閉合，上拔沉管時樁靴4自動打開；注漿管的四個側壁均勻布置8~10個注漿孔(本實施例為8個)；
⑵安裝:在支架13上安裝好沉樁機構，透明模型槽I外一側安裝好雷射源，在透明模型槽I外的正視面、俯視面分別安裝數位相機11，數位相機11通過數據線與處理裝置12聯接；打開雷射源，檢查其在透明土體內部形成的顆粒切面明亮度，調整雷射角度，使切面垂直入射，打開數位相機11，調整數位相機11鏡頭，使其能涵括整個試驗畫面；
所述雷射源包括雷射器9、線性轉化器10，雷射器9為內腔式氦氖雷射器，功率為50mff~500mW (本實施例為500mW);所述的線性轉換器10可以將點光源轉化為線性光源，且線性轉化器10轉化成的線性光源可以旋轉方向；
本發明所述數位相機11為高清高速數位相機，其解析度為50 w~500w (本實施例為500w)，幀曝光，幀數25，曝光時間10μ8 ~ IOs (本實施例為10μ8)ο
[0041]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑為0.25 mm~2.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
本發明所述全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm;≤粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 % , 0.5 mm≤粒徑< 1.0 mm的為 10 % ~50 % , 1.0 mm;≤粒徑< 1.5 mm的為 10 % ~50 % , 1.5 mm;≤粒徑≤ 2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 %。
[0042]本實施例選擇全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm;≤粒徑< 0.5 mm的為30 %，0.5 mm;≤粒徑< 1.0 mm的為 30 % , 1.0 mm;≤粒徑< 1.5 mm的為 20 % , 1.5 mm;≤粒徑≤ 2.0 mm的為 20 %，
以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.34)，使其與全氟環狀聚合物的折射率一致。
[0043]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對全氟環狀聚合物顆粒進行預壓；分3次擊實，控制試樣的密實度為30 % ;然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環狀聚合物顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.538/0113~2.(^/0113，重度151^/1113~201^/1113，密實度20 % ~80 % ;力學特性為:內摩擦角30。~31。，彈性模量8MPa~50MPa,泊松比0.2~0.45。
[0044]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.53g/ cm3，重度15kN/m3，密實度30 % ；力學特性為:內摩擦角30°，彈性模量8 MPa,泊松比0.4。[0045]⑶試驗:按照試驗設計要求，將沉管3通過法蘭盤7與振動錘8連接，根據設計的沉樁速率和振動頻率，完成振動沉管施工至設計深度；雷射照射透明模型槽I形成切面，由數位相機11記錄土體內部位移規律；
然後，卸下法蘭盤7，在沉管3中心位置布置注漿管5，並在沉管3內部填築填料6後，再重新安裝法蘭盤7，振動上拔沉管3至沉管3和樁靴4完全拔出地表面，同時，通過沉管3上部進料口補充填築填料6 ;雷射照射透明模型槽I形成切面，由數位相機11記錄土體內部位移規律；
在過程⑶中,所述的填築填料6為粒徑4.5 mm~5.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/cm3，透光率95 %，吸水性<0.01 %。
[0046]接著，通過注漿器對注漿管5進行注漿施工，雷射照射透明模型槽I形成切面，由數位相機11記錄土體內部位移規律及注漿樁體的形態；
所述雷射器9和線性轉化器10可在透明模型槽I的任意位置形成透明模型槽I的豎向面或水平面的雷射切面。
[0047]當雷射照射透明模型槽I形成透明模型槽I的豎向面的雷射切面時，由安裝在透明模型槽I正視面的數位相機11記錄；當雷射照射透明模型槽I形成透明模型槽I的水平面的雷射切面時，由安裝在透明模型槽I俯視面的數位相機11記錄。
[0048]試驗中，利用PIV技術(Particle Image Velocimetry粒子圖像測速法)結合圖像處理軟體PIVview2C對數位相機11採集的圖片資料進行處理。
[0049]⑷重複過程⑴~過程⑶，可通過處理裝置12分析不同樁周土體特性、沉管3橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
[0050]實施例2:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
在過程⑴中，選擇全氟環狀聚合物顆粒0.25 粒徑< 0.5 mm的為10 % , 0.5 粒徑< 1.0 mm的為 30 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為 30 % , 1.5 mm;^粒徑≤ 2.0 mm的為 30 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為氯化鈉溶液，其濃度為5 % ；混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.65g/ cm 3，重度17kN/m3，密實度40 % ;力學特性為:內摩擦角31。，彈性模量20MPa,泊松比0.25。[0051]餘同實施例1。
[0052]實施例3:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
在過程⑴中，選擇全氟環狀聚合物顆粒0.25 粒徑< 0.5 mm的為10 % , 0.5 粒徑< 1.0 mm的為 40 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為 35 % , 1.5 mm;^粒徑≤ 2.0 mm的為 15 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為酒精溶液，其濃度為15 % ；混配時，控制試樣其密實度為40 %。
[0053]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.83 g/ cm 3，重度17.5kN/m3,密實度40% ;力學特性為:內摩擦角31°，彈性模量15MPa，泊松比0.32。
[0054]餘同實施例1。
[0055]實施例4:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
本發明所述沉管3的橫 截面為空心的圓形或矩形或X形(本實施例為空心的矩形)。
[0056]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑< 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95%，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.63g/ cm 3~2.0g/ cm 3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角19。~22°，彈性模量5MPa~9MPa，泊松比0.20~0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0057]本實施例選擇粒徑< 0.074 mm的全氟環狀聚合物顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.34)，使其與全氟環狀聚合物的折射率一致。
[0058]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；本實施例選擇粒徑< 0.074 mm的全氟環狀聚合物顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.34)，使其與全氟環狀聚合物的折射率一致。
[0059]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽I中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對全氟環狀聚合物顆粒進行預壓；分3次擊實，以控制試樣的密度；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環狀聚合物顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得透明固體材料為全氟環狀聚合物顆粒，模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度1.63g/ cm 3~2.0g/ cm 3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角19°~22°，彈性模量5MPa ~9MPa,泊松比 0.20 ~0.35。
[0060]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.73 g/ cm 3，重度17kN/m3，固結度OCR值2.0 ;力學特性為:凝聚力3kPa，內摩擦角20。，彈性模量9MPa，泊松比0.35。
[0061]餘同實施例1。
[0062]實施例5:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
在過程⑴中，所述孔隙液體為氯化鈉溶液，其濃度為5 % ；
混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下；
本實施例所制 透明土的物理特性為:密度1.83g/cm3，重度18kN/m3，固結度OCR值1.0 ;力學特性為:凝聚力2kPa，內摩擦角19。，彈性模量6MPa，泊松比0.35。
[0063]餘同實施例1、4。
[0064]實施例6:(透明固體材料為全氟環狀聚合物)
在過程⑴中，所述孔隙液體為溴化鈣溶液，其濃度為3 % ；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.0g/ cm 3，重度20kN/m3，固結度OCR值2 ;力學特性為:凝聚力3kPa，內摩擦角22。，彈性模量9MPa，泊松比0.25。
[0065]餘同實施例1、4。
[0066]實施例7:(透明固體材料為冰晶石)
本發明所述沉管3的橫截面為空心的圓形或矩形或X形(本實施例為空心的X形)。
[0067]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由冰晶石與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述冰晶石為粒徑0.25 mm~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3~2.5g/ cm 3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~71MPa，泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0068]本發明所述的冰晶石顆粒0.25mm;^粒徑<0.5 mm的為10 %~50 % ,0.5mm;^粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 %。
[0069]本實施例選擇密度2.97g/ cm 3、折射率1.338的冰晶石顆粒，0.25 mm<粒徑< 0.5mm的為 30 % , 0.5 mm;^粒徑< 1.0 mm的為 30 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為 20 % , 1.5 mm^粒徑< 2.0 mm的為20 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液,所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為3.5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.338)，使其與冰晶石的折射率一致。
[0070]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑0.25 mm~2.0 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述冰晶石折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與冰晶石的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述的冰晶石顆粒0.25 mm;^粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 % , 0.5 mm;^粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm≤粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 % ；
本實施例選擇密度2.97g/ cm 3、折射率1.338的冰晶石顆粒，0.25 粒徑< 0.5 mm的為 30 % , 0.5 mm;^粒徑< 1.0 mm的為 30 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為 20 % , 1.5 mm;^粒徑< 2.0 mm的為20 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為3.5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.338)，使其與冰晶石的折射率一致。
[0071]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定冰晶石顆粒和孔隙液體的用量，先將冰晶石顆粒分層填入透明模型槽I中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對冰晶石顆粒進行預壓；分3次擊實，控制試樣的密實度為50 % ;然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除冰晶石顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出冰晶石顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.98 g/ cm3~2.5g/ cm3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~7IMPa,泊松比0.2~0.45。
[0072]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm3，重度19kN/m3，密實度50 % ；力學特性為:內摩擦角34。，彈性模量20MPa,泊松比0.4。
[0073]在過程⑶中，所述的填築填料6為粒徑4.5 mm~5.0 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3。
[0074]餘同實施例1。
[0075]實施例8:(透明固體材料為冰晶石)
在過程⑴中，選擇密度3.0g/cm3、折射率1.339的冰晶石顆粒，0.25mm<粒徑< 0.5 mm的為 10 % , 0.5 mm≤粒徑< 1.0 mm的為 35 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5 mm的為 35 %，1.5 mm^粒徑< 2.0 mm的為20 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為氯化鈉溶液，調製溶液濃度(本實施例濃度為4.2 %)，利用阿貝折射儀測定氯化鈉溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.339)，使其與冰晶石的折射率一致。
[0076]混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將冰晶石顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持冰晶石顆粒始終在孔隙液體液面以下；
餘同實施例1、7。
[0077]實施例9:(透明固體材料為冰晶石)
在過程⑴中，選擇密度3.0g/cm3、折射率1.338的冰晶石顆粒，0.25mm<粒徑< 0.5 mm的為 25 % , 0.5 mm≤粒徑< 1.0 mm的為 25 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5 mm的為 25 %，1.5 mm^粒徑< 2.0 mm的為25 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為酒精溶液，其濃度為12 % ； 混配時，控制試樣其密實度為60 %。
[0078]本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.3g/ cm 3，重度23kN/m3，密實度60 % ；力學特性為:內摩擦角35。，彈性模量45MPa，泊松比0.35。
[0079]餘同實施例1、7。
[0080]實施例10:(透明固體材料為冰晶石)
當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由冰晶石與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述冰晶石為粒徑< 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338?1.339，密度2.97 g/ cm 3?3.0g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3?2.5g/ cm 3，重度20kN/m3?26kN/m3，固結度OCR值
0.8?3 ;力學特性為:凝聚力IkPa?3kPa，內摩擦角22。?26。，彈性模量5MPa?9MPa，泊松比0.20?0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0081]本實施例選擇密度2.97g/ cm 3、折射率1.338、粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為3.5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.338)，使其與冰晶石的折射率一致。
[0082]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述冰晶石折射率1.338?1.339，密度2.97 g / cm 3?3.0 g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與冰晶石的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；
本實施例選擇密度2.97g/ cm 3、折射率1.338、粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為3.5 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.338)，使其與冰晶石的折射率一致。
[0083]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定冰晶石顆粒和孔隙液體的用量，先將冰晶石顆粒分層填入透明模型槽I中，並分3?4次擊實；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對冰晶石顆粒進行預壓；分3次擊實，以控制試樣的密度；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除冰晶石顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出冰晶石顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度
1.98g/ cm 3?2.5g/ cm 3，重度20kN/m3?26kN/m3，固結度OCR值0.8?3 ;力學特性為:凝聚力IkPa?3kPa，內摩擦角22。?26。，彈性模量5MPa?9MPa，泊松比0.20?0.35。
[0084]本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.0g/ Cm 3，重度21kN/m3，固結度OCR值0.8 ;力學特性為:凝聚力IkPa,內摩擦角23。，彈性模量5MPa，泊松比0.30。
[0085]在過程⑶中，所述的填築填料6為粒徑4.5 mm?5.0 mm的冰晶石顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.338~1.339，密度2.97g/ cm 3~3.0g/ cm 3。
[0086]餘同實施例1。
[0087] 實施例11:(透明固體材料為冰晶石)
在過程⑴中，選擇密度3.0g/ cm 3、折射率1.338、粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒；所述孔隙液體為氯化鈉溶液，其濃度為4.1 % ;
混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將冰晶石顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持冰晶石顆粒始終在孔隙液體液面以下；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.3g/cm3，重度24kN/m3，固結度OCR值1.5 ；力學特性為:凝聚力3kPa，內摩擦角23。，彈性模量8MPa，泊松比0.25。
[0088]餘同實施例1、11。
[0089]實施例12:(透明固體材料為冰晶石)
在過程⑴中，選擇密度3.0g/ cm 3、折射率1.338、粒徑< 0.074 mm的冰晶石顆粒；所述孔隙液體為溴化鈣溶液，其濃度為I % ;
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.3g/ cm 3，重度26kN/m3，固結度OCR值2 ;力學特性為:凝聚力3kPa，內摩擦角6。，彈性模量9MPa，泊松比0.25。
[0090]餘同實施例1、10。
[0091]實施例13:(透明固體材料為氟化鈣)
當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明所述透明土它由氟化鈣與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述氟化鈣為粒徑0.25 IM~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/cm3~2.5g/cm3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~71MPa，泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液中的一種。
[0092]本發明所述的氟化鈣顆粒0.25mm<粒徑<0.5 mm的為10 %~50 %，0.5mm<粒徑
<1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 % ,以重量計，合計為100 % ；
本實施例選擇氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為30 % , 0.5 mm<粒徑< 1.0 mm的為20 %，1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為20 %，1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為30 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為56 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.434)，使其與氟化鈣的折射率一致。
[0093]當需製得模擬飽和砂土的透明土時，本發明在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空步驟:
所述備料為選擇粒徑為0.25 mm~2.0 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述氟化鈣折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與氟化鈣的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液中的一種；
所述的氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 %，0.5 mm<粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計，合計為100 % ；
本實施例選擇氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為30 % , 0.5 mm<粒徑< 1.0 mm的為20 %，1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為20 %，1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為30 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為56 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.434)，使其與氟化鈣的折射率一致。
[0094]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定氟化鈣顆粒和孔隙液體的用量，先將氟化鈣顆粒分層填入透明模型槽I中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對氟化鈣顆粒進行預壓；分3次擊實，控制試樣的密實度為30 % ;然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除氟化鈣顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出氟化鈣顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.98 g/cm3~2.5g/cm3，重度19kN/m3~25kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角34°~35°，彈性模量12MPa~7IMPa,泊松比0.2~0.45。
[0095]本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.lg/ Cm 3，重度21kN/m3，密實度30 % ；力學特性為:內摩擦角34°，彈性模量17MPa，泊松比0.35。
[0096]在過程⑶中，所述的填築填料6為粒徑4.5 mm~5.0 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3。
[0097]餘同實施例1。
[0098]實施例14:(透明固體材料為氟化鈣)
在過程⑴中，選擇氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為20 % , 0.5 mm<粒徑< 1.0mm的為30 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為30 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為20 % ,以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為氯化鈉溶液，其濃度為54 % ；
混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將氟化鈣顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持氟化鈣顆粒始終在孔隙液體液面以下；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.0g/ cm 3，重度20kN/m3，密實度40 % ;力學特性為:內摩擦角34。，彈性模量20MPa,泊松比0.4。
[0099]餘同實施例1、13。
[0100]實施例15:(透明固體材料為氟化鈣)
在過程⑴中，選擇氟化鈣顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為10 % , 0.5 mm<粒徑< 1.0mm的為40 % , 1.0 mm;^粒徑< 1.5 mm的為35 % , 1.5 mm;^粒徑≤2.0 mm的為15 %，以重量計，合計為100 %，將其混合均勻；所述孔隙液體為溴化鈣溶液，其濃度為45 % ；
混配時，控制試樣其密實度為50 %。
[0101]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.53g/cm3，重度15kN/m3，密實度50 % ；力學特性為:內摩擦角35。，彈性模量25MPa，泊松比0.3。
[0102]餘同實施例1、13。[0103]實施例16:(透明固體材料為氟化鈣)
當需製得模擬飽和黏土的透明土時，本發明所述透明土它由氟化鈣與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述氟化鈣為粒徑< 0.074 IM的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3 ;所述透明土的物理特性為:密度1.98g/ cm 3?2.5g/ cm 3，重度20kN/m3?26kN/m3，固結度OCR值0.8?3 ;力學特性為:凝聚力I kPa?3kPa，內摩擦角22。?26。，彈性模量5MPa?9MPa，泊松比0.20?0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液或正12烷與甘油的混合物中的一種。
[0104]本實施例選擇粒徑< 0.074 mm的氟化鈣顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為56 %)，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.434)，使其與氟化鈣的折射率一致。
[0105]當需製得模擬飽和黏土的透明土時，在過程⑴中，所述製作模擬樁周土 2的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟:
所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述氟化鈣折射率1.434，透光率95 %，容重3.18g/ cm 3 ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與氟化鈣的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或溴化鈣溶液或正12烷與甘油的混合物中的一種；
本實施例選擇粒徑< 0.074 mm的氟化鈣顆粒；孔隙液體為糖溶液，所述的糖為蔗糖。調製溶液濃度(本實施例濃度為56 % )，利用阿貝折射儀測定蔗糖溶液在試驗溫度(本實施例為20°C)下的折射率(本實施例為1.434)，使其與氟化鈣的折射率一致。
[0106]所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定氟化鈣顆粒和孔隙液體的用量，先將氟化鈣顆粒分層填入透明模型槽I中，並分3?4次擊實；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體；
本實施例在透明模型槽I中填入一定量後，對氟化鈣顆粒進行預壓；分3次擊實，以控制試樣的密度；然後在透明模型槽I中注入孔隙液體，靜置24小時；
所述抽真空為利用抽真空裝置抽除氟化鈣顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出氟化鈣顆粒的孔隙液體；
所述固結為在固結儀中進行固結，製得模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度
1.98g/ cm 3?2.5g/ cm 3，重度20kN/m3?26kN/m3，固結度OCR值0.8?3 ;力學特性為:凝聚力I kPa?3kPa，內摩擦角22。?26。，彈性模量5MPa?9MPa，泊松比0.20?0.35。
[0107]本實施例所制透明土的物理特性為:密度1.98g/cm3，重度20kN/m3，固結度OCR值
0.8 ;力學特性為:凝聚力I kPa，內摩擦角22°，彈性模量5MPa，泊松比0.35。
[0108]在過程⑶中，所述的填築填料6為粒徑4.5 mm?5.0 mm的氟化鈣顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.434，密度3.18g/ cm 3。
[0109]餘同實施例1。
[0110]實施例17:(透明固體材料為氟化鈣)
在過程⑴中，所述孔隙液體為氯化鈉溶液，其濃度為54 % ；
混配時，先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽I中，並將氟化鈣顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽I中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持氟化鈣顆粒始終在孔隙液體液面以下；本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.3g/cm3，重度23kN/m3，固結度OCR值1.5 ；力學特性為:凝聚力2 kPa，內摩擦角23。，彈性模量8MPa，泊松比0.30。
[0111]餘同實施例1、16。
[0112]實施例18:(透明固體材料為氟化鈣)
在過程⑴中，所述孔隙液體為溴化鈣溶液，其濃度為45 % ；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.18/0113，重度211^/1113，固結度00?值1.0;力學特性為:凝聚力IkPa,內摩擦角22。，彈性模量6MPa，泊松比0.30。
[0113]餘同實施例1、16。
[0114]實施例19:(透明固體材料為氟化鈣)
在過程⑴中，所述孔隙液體為正12烷(折射率為1.421)與甘油(折射率為1.473)的混合物，通過調整正12烷與甘油的的質量比來改變混合油的折射率，使其與氟化鈣顆粒的折射率一致；本實施例正12烷與甘油的的質量比為1:3 ；
本實施例所制透明土的物理特性為:密度2.3g/cm3，重度23kN/m3，固結度OCR值1.5 ；力學特性為:凝聚力3kPa，內摩擦角26。，彈性模量8MPa，泊松比0.35。
[0115]餘同實施例1、16。
【權利要求】
1.一種振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是它包括透明模型槽，透明模型槽內設有模擬樁周土的透明土、帶樁靴的沉管，沉管中心設有注漿管，透明模型槽上方設有安裝在支架上的沉樁機構；透明模型槽外一側設有雷射源，透明模型槽外的正視面、俯視面設有可觀察透明模型槽空間的數位相機，數位相機通過數據線與處理裝置聯接；雷射照射透明模型槽形成形成透明模型槽的豎向面或水平面的雷射切面，由數位相機記錄樁周土體內部的散斑場變化及連續變形特徵，分析不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
2.根據權利要求1所述的振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是所述沉管的橫截面為空心的圓形或矩形或X形。
3.根據權利要求1所述的振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是所述透明模型槽、沉管、樁靴、注漿管均由透明有機玻璃製成，樁靴與沉管底部活動連接，沉管時樁靴閉合，上拔沉管時樁靴自動打開。
4.根據權利要求1或2或3所述的振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑0.25 mm~2.0 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.53 g/cm 3~2.0g/ cm 3，重度15kN/m3~20kN/m3，密實度20 %~80 % ;力學特性為:內摩擦角30°~31°，彈性模量8MPa~50MPa，泊松比0.2~0.45 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
5.根據權利要求4所述的振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是所述的全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm≤粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 %，0.5 mm≤粒徑< 1.0 mm的為10 %~50 % , 1.0 mm≤粒徑< 1.5 mm的為10 %~50 % , 1.5腿≤粒徑≤2.0 mm的為10 %~50 %，以重量計,合計為100 %。
6.根據權利要求1或2或3所述的振動沉管擠密樁模型試驗裝置，其特徵是所述透明土它由全氟環狀聚合物與相同折射率的無色孔隙液體經備料、混配、抽真空、固結步驟配製而成，所述全氟環狀聚合物為粒徑< 0.074 mm的顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性< 0.01 % ;所述透明土的物理特性為:密度1.63g/cm 3~2.0g/cm3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa,內摩擦角19。~22。，彈性模量5MPa~9MPa,泊松比0.20~0.35 ;所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種。
7.一種振動沉管擠密樁模型試驗方法，其特徵是它包括以下過程: ⑴建模:根據試驗要求分別製作透明模型槽、模擬樁周土的透明土、注漿管以及帶樁靴的沉管；所述透明模型槽、沉管、樁靴、注漿管均由透明有機玻璃製成，所述沉管的橫截面為空心的圓形或矩形或X形，樁靴與沉管底部活動連接，沉管時樁靴閉合，上拔沉管時樁靴自動打開； ⑵安裝:在支架上安裝好沉樁機構，透明模型槽外一側安裝好雷射源，在透明模型槽外的正視面、俯視面分別安裝數位相機，數位相機通過數據線與處理裝置聯接；打開雷射源，檢查其在透明土體內部形成的顆粒切面明亮度，調整雷射角度，使切面垂直入射，打開數位相機，調整數位相機鏡頭，使其能涵括整個試驗畫面；⑶試驗:按照試驗設計要求，將沉管通過法蘭盤與振動錘連接，根據設計的沉樁速率和振動頻率，完成振動沉管施工至設計深度；雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律； 然後，卸下法蘭盤，在沉管中心位置布置注漿管，並在沉管內部填築填料後，再重新安裝法蘭盤，振動上拔沉管至沉管和樁靴完全拔出地表面，同時，通過沉管上部進料口補充填築填料；雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律； 接著，通過注漿器對注漿管進行注漿施工，雷射照射透明模型槽形成切面，由數位相機記錄土體內部位移規律及注漿樁體的形態； ⑷重複過程⑴~過程⑶，可通過處理裝置分析不同樁周土體特性、沉管橫截面形式、樁徑和樁長情況下的振動沉管擠密樁的擠土效應，完成整體振動沉管擠密樁的模型試驗。
8.根據權利要求7所述的振動沉管擠密樁模型試驗方法，其特徵是在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備 料、混配、抽真空步驟: 所述備料為選擇粒徑為0.25 mm~2.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種； 所述全氟環狀聚合物顆粒0.25 mm<粒徑< 0.5 mm的為10 %~50 %，0.5 mm<粒徑<1.0 mm的為10 %~50 %，1.0 mm≤粒徑< 1.5腿的為10 %~50 %，1.5 mm≤粒徑≤2.0mm的為10 %~50 % ,以重量計，合計為100 % ； 所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體； 或者先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下； 所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環狀聚合物顆粒的孔隙液體，製得模擬飽和砂土的透明土，其物理特性為:密度1.538/0113~2.(^/0113，重度151^/1113~201^/1113，密實度20 % ~80 % ;力學特性為:內摩擦角30。~31。，彈性模量8MPa~50MPa,泊松比0.2~0.45。
9.根據權利要求7所述的振動沉管擠密樁模型試驗方法，其特徵是在過程⑴中，所述製作模擬樁周土的透明土包括備料、混配、抽真空、固結步驟: 所述備料為選擇粒徑< 0.074 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，清洗雜質並烘乾，所述全氟環狀聚合物折射率1.34，密度2.03g/ cm 3，透光率95 %，吸水性<0.01 % ;選擇無色孔隙液體，調節溶液濃度，使孔隙液體的折射率與全氟環狀聚合物的折射率一致；所述的孔隙液體為糖溶液或氯化鈉溶液或酒精溶液或溴化鈣溶液中的一種；所述混配為根據試驗條件與試樣的尺寸大小計算確定全氟環狀聚合物顆粒和孔隙液體的用量，先將全氟環狀聚合物顆粒分層填入透明模型槽中，並分3~4次擊實；然後在透明模型槽中注入孔隙液體；或者先將調配好的孔隙液體裝在透明模型槽中，並將全氟環狀聚合物顆粒緩慢、均勻、分散地倒入透明模型槽中，傾倒過程中不斷攪拌排出氣泡，並保持全氟環狀聚合物顆粒始終在孔隙液體液面以下； 所述抽真空為利用抽真空裝置抽除全氟環狀聚合物顆粒之間的氣泡，利用吸球抽去高出全氟環狀聚合物顆粒的孔隙液體； 所述固結為在固結儀中進行固結，製得透明固體材料為全氟環狀聚合物顆粒，模擬飽和黏土的透明土，其物理特性為:密度1.63g/ OT3~2.0g/ cm 3，重度16kN/m3~20kN/m3，固結度OCR值0.8~3 ;力學特性為:凝聚力IkPa~3kPa，內摩擦角19°~22°，彈性模量5MPa ~9MPa,泊松比 0.20 ~0.35。
10.根據權利要求7或8或9所述的振動沉管擠密樁模型試驗方法，其特徵是在過程⑶中，所述的填築填料為粒徑4.5 mm~5.0 mm的全氟環狀聚合物顆粒，其顆粒為不規則形狀，折射率1.34，密度2.03 g/ cm 3，透光率95 %，吸水性< 0.01 %。
【文檔編號】E02D33/00GK103938661SQ201410177576
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】孔綱強, 曹兆虎, 曹國輝 申請人:湖南城市學院