[發明專利]一種橫向受荷體土壓力測量試驗方法

在審

• 申請號: 201410374516.2
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104181044A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李劍虹;朱劍鋒;孟湘黔;陳媛
• 申請（專利權）人: 寧波市市政設施景觀建設有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王闖

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，尤其涉及一種橫向受荷體土壓力測量試驗方法。

背景技術

目前，在深基坑工程、港口工程、橋梁工程、高層建筑和邊坡等工程中，橫向受荷體(例如受荷樁和擋土墻)應用較為廣泛，其主要承受橫向力及力矩的作用或者豎向荷載的作用。

以受荷樁為例，按其受力特點可分為豎向受荷樁(如樁基礎)與橫向受荷樁(如抗滑樁、圍護樁)。在橫向受荷樁的受力分析過程中，最大的難點在于如何準確確定作用于樁的側向土壓力。一方面，樁側土壓力與土體和樁的變形大小及模式相關，因此，需要將樁和土體作為整體來考慮；另一方面，風化、地震、降雨以及樁體施工等會改變土體密度、孔隙比、含水量等物理參數，引起土體力學參數(c,等)發生變化，進而改變樁側土壓力的大小和分布規律。

目前，在橫向受荷體(如抗滑樁、擋土墻)常規設計中土壓力一般取靜止土壓力或極限狀態下的主動土壓力或被動土壓力。然而實際工程中的土壓力是土與橫向受荷體之間相互作用的結果，橫向受荷體的不同變位模式、土體的變形與強度特性都對土壓力的大小和分布規律產生影響。傳統設計理論所采用的許多假設都在不同程度地回避橫向受荷體與土體相互作用問題，使得橫向受荷體側土壓力計算方法缺乏理論依據，設計參數存在諸多假設和不確定性，橫向受荷體的設計計算大多依靠設計師的經驗，設計理論滯后，工程失效的情況也時有發生，造成了巨大的財產損失(例如，3m×2m截面的抗滑樁造價基本上每米上萬元，浙江省上三高速公路6#滑坡抗滑樁加固工程費用超過四千萬)，且工程失效涉及民生安全，關系重大。因此，積極開展橫向受荷體側土壓力的試驗研究具有較強的工程應用背景，而且具有非常重要的理論與應用價值。

鑒于人為因素(樁體施工)、自然因素(降雨、地震等)及樁體(墻體)位移等擾動因素影響下橫向受荷體與土體相互作用的復雜性，建立合理的橫向體側土壓力計算模型必須基于大量的試驗。然而，現場試驗成本過高，模型試驗成為研究橫向受荷體(抗滑樁、擋土墻等)體側土壓力分布特性的有效手段。但目前關于這方面測量模擬試驗裝置和方法卻不盡準確合理，成本較高，因此，開發一種橫向受荷體體側土壓力測量模型試驗方法，以滿足受荷體體側土壓力分布規律研究的需要成為項目組迫切需要解決的問題。

因此，針對以上不足，本發明提供了一種橫向受荷體土壓力測量試驗方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種準確合理、成本較低的橫向受荷體土壓力測量試驗方法以滿足橫向受荷體在承受荷載發生移動情況下土壓力分布規律的研究需要。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種橫向受荷體土壓力測量試驗方法，其包括以下步驟：

步驟S1、建造外槽，在外槽內設置一內槽；

步驟S2、預制橫向受荷體，在橫向受荷體的頂部和底部預留安裝孔，并將制成的橫向受荷體豎向放置在內槽中；

步驟S3、在橫向受荷體的一側設置加載組件，使加載組件的一端與橫向受荷體連接，另一端抵在外槽的側壁上；

步驟S4、在橫向受荷體上安裝位移測量元件，按試驗要求在內槽內填筑土體，并在橫向受荷體側面埋置多個土壓力測量元件；

步驟S5、驅動加載組件工作，以使加載組件推動橫向受荷體移動；

步驟S6、記錄位移測量元件所測得的橫向受荷體位移值以及土壓力測量元件所測得的橫向受荷體側面土壓力值；

步驟S7、根據步驟S6中測得的橫向受荷體位移值和橫向受荷體側面土壓力值，結合受荷體側面的土體物理參數，獲取受荷體側面的土壓力分布規律。

其中，步驟S3中，加載組件包括上加載組件和下加載組件，上加載組件和下加載組件水平設置且位于橫向受荷體的同側，將上加載組件的一端抵在外槽的側壁上，另一端與橫向受荷體的頂部連接，將下加載組件的一端抵在外槽的側壁上，另一端與橫向受荷體的底部連接。

其中，所述橫向受荷體為多個并列設置的受荷樁，上加載組件包括相配合的第一傳力桿和第一千斤頂，下加載組件包括相配合的第二傳力桿和第二千斤頂，在步驟S3中，沿受荷樁底部安裝孔穿過第二導桿，用螺栓組件將第二導桿的兩端分別與兩個第二傳力桿連接；沿受荷樁頂部安裝孔穿過第一導桿，用螺栓組件將第一導桿兩端分別與兩個第一傳力桿連接。

其中，根據兩個第一傳力桿和兩個第二傳力桿的位置分別在外槽的槽壁上相應地布置兩個第一千斤頂和兩個第二千斤頂，并使第一千斤頂與第一傳力桿接觸，使第二千斤頂與第二傳力桿接觸。