[發(fā)明專利]基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺

無效

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• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104018527A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 孔德森;王士權;王安水;趙志民;王曉敏
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于室內土工相似模擬試驗技術領域，具體涉及一種相似模擬實驗平臺，尤其涉及基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺。

背景技術

隨著我國基礎建設的發(fā)展，基坑工程越來越多，在眾多基坑支護方式中，單排豎直懸臂樁支護是一種應用廣泛的支護方式，但隨著工程技術和研究水平的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)，將單排豎直懸臂樁改為單排斜直交替懸臂樁能大大改善基坑支護效果，更加有利于充分發(fā)揮支護樁的支護性能，從而提高基坑工程的穩(wěn)定性。為了探明基坑工程中單排斜直交替懸臂樁的受力和變形特性，研究人員進行了較多的理論研究和試驗研究，其中，相似模擬試驗就是一種十分重要的研究手段，但目前缺少相配套的相似模擬試驗平臺，因此，需要發(fā)明一種基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺，該平臺不但可以有效模擬基坑工程的各種施工工況，方便的測得基坑工程全壽命周期的各項力學指標，而且結構簡單、成本低廉、加工制作和安裝方便、技術經濟可行。

本發(fā)明所采取的技術方案是：基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺，它由實驗槽、土體、普通樁、傳感樁、冠梁和百分表組成；所述的實驗槽由混凝土磚塊砌成，長2000mm，寬1500mm，高1000mm；所述的土體為粘性土；所述的普通樁由PVC圓管制成，直徑為40mm；所述的傳感樁也由PVC圓管制成，直徑為40mm，且PVC圓管的外表面貼有應變片；所述的冠梁是由混凝土澆筑而成的長方體，位于樁的頂端；所述的百分表安裝在冠梁一側。

本發(fā)明的施工使用方法是：基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺，使用時，首先用混凝土砌塊將實驗槽按設計尺寸砌起來，然后往實驗槽里填土，當填土高度達到400mm時，將斜直交替懸臂樁中的普通樁和傳感樁按設計要求安放在土體上方，形成單排斜直交替懸臂樁，接著繼續(xù)進行填土，并壓實，直至填土高度達到900mm，在樁頂位置用混凝土澆筑成冠梁，并在冠梁一側安裝百分表，相似模擬試驗平臺制作完成后，隔一段時間，進行基坑開挖，每次在單排斜直交替懸臂樁的一側挖去100mm厚的土，并記錄每次開挖后傳感樁上的應變片和冠梁上的百分表數(shù)值，直到基坑失穩(wěn)破壞。

本發(fā)明的工作原理是：基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺是根據(jù)研究確定的相似比制作的縮尺試驗平臺，試驗平臺的結構和工況與實際基坑工程相似，因此，可以全面反映實際基坑工程的受力變形特性以及穩(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果是：基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺結構簡單、造價低廉、使用方便、工程實用性強，且能夠全面反映實際基坑工程的力學狀態(tài)，可對實際基坑工程進行全面準確的模擬，并獲得結構分析所必需的數(shù)據(jù)，為實際工程的設計施工提供指導。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺正視圖。

圖2為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺俯視圖。

圖3為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺A-A剖面圖。

圖4為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺中單排斜直交替懸臂樁的正視圖。

圖5為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺中單排斜直交替懸臂樁的俯視圖。

圖6為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺中單排斜直交替懸臂樁的側視圖。

圖7為本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺中傳感樁的示意圖。

圖例說明：1-實驗槽；2-冠梁；3-普通樁；4-傳感樁；5-應變片；6-百分表；7-土體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明基坑支護斜直交替懸臂樁相似模擬實驗平臺，由實驗槽1、土體7、普通樁3、傳感樁4、冠梁2和百分表6組成；所述的實驗槽1由混凝土磚塊砌成，長2000mm，寬1500mm，高1000mm；所述的土體7為粘性土；所述的普通樁3由PVC圓管制成，直徑為40mm；所述的傳感樁4也由PVC圓管制成，直徑為40mm，且PVC圓管的外表面貼有應變片5；所述的冠梁2是由混凝土澆筑而成的長方體，位于樁的頂端；所述的百分表6安裝在冠梁2的一側。

使用時，首先用混凝土砌塊將實驗槽1按設計尺寸砌起來，然后往實驗槽1里面填土，當填土高度達到400mm時，將斜直交替懸臂樁中的普通樁3和傳感樁4按設計要求安放在土體7上方，形成單排斜直交替懸臂樁，接著繼續(xù)進行填土，并壓實，直至填土高度達到900mm，在樁頂位置用混凝土澆筑成冠梁2，并在冠梁2一側安裝百分表6，相似模擬試驗平臺制作完成后，隔一段時間，進行基坑開挖，每次在單排斜直交替懸臂樁的一側挖去100mm厚的土，并記錄每次開挖后傳感樁4上的應變片5和冠梁2上的百分表6的數(shù)值，直到基坑失穩(wěn)破壞。