[發(fā)明專利]深層軟土中貫入式土壓力盒埋設(shè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610128697.X
• 申請(qǐng)日: 2016-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105738010B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李芝軍;朱付廣;樊煉;彭斌;黃河;李勃;曹文慶;李漪;戴張俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院;中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01L1/00
• 分類號(hào): G01L1/00;E02D1/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程測(cè)試領(lǐng)域，更具體涉及一種貫入式土壓力盒埋設(shè)方法，同時(shí)還涉及一種貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置，它適用于深層軟土中層中土壓力盒的組裝固定、定位埋設(shè)及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)

土壓力盒適用于長(zhǎng)期測(cè)量路基，邊坡，大壩，隧道，土堤等結(jié)構(gòu)物內(nèi)部土體的壓應(yīng)力。在巖土工程施工與監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，通常采用在迎土面和土體中埋設(shè)土壓力傳感器，來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表面及土體內(nèi)部的土壓力監(jiān)測(cè)，并通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備來(lái)獲取所需的數(shù)據(jù)。

常用的土壓力傳感器的埋設(shè)方法有：掛布法、頂出法、彈出法和鉆孔法。這幾種埋設(shè)技術(shù)均比較成熟，在工程中應(yīng)用廣泛。圍護(hù)結(jié)構(gòu)迎土面土壓力盒的埋設(shè)常用的掛布法，是將土壓力傳感器按布點(diǎn)的位置，先裝在一定寬度的尼龍布上，然后將帶有傳感器的尼龍布鋪掛在鋼筋籠的表面相應(yīng)位置上，隨同鋼筋籠一起吊入溝槽中，定位后向溝槽內(nèi)澆注混凝土，隨混凝土面的上升，借混凝土的側(cè)向推力，將鋪掛在鋼筋籠表面的尼龍布連同土壓力傳感器一起壓向溝槽的壁面。頂出法可通過(guò)氣動(dòng)活塞將土壓力盒頂出，緊貼土體從而進(jìn)行測(cè)試。鉆孔法常用于土體中土壓力傳感器埋設(shè)，即在土體中先進(jìn)行泥漿護(hù)壁鉆孔，并將土壓力傳感器固定在定制的薄壁槽鋼或鋼筋籠上，然后將土壓力傳感器隨薄壁槽鋼或鋼筋籠一道埋入鉆孔中規(guī)定深度位置，再在鉆孔中回填細(xì)砂，待細(xì)砂固結(jié)后進(jìn)行土壓力的測(cè)試。

然而，這些常用埋設(shè)方法大多均適用于中硬土層與巖層，對(duì)于深層軟土，將難以成孔，常規(guī)埋設(shè)方法不可實(shí)施。另外，頂出法裝置復(fù)雜，埋設(shè)過(guò)程中設(shè)備與元器件易損壞，埋設(shè)裝置成本較高；薄壁槽鋼或鋼筋籠相對(duì)土體的剛度較大，埋入土體后存在與土體側(cè)向變形不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，因而對(duì)土壓力測(cè)試結(jié)果的精度有一定的影響；薄壁槽鋼或鋼筋籠的價(jià)格較高，因此埋設(shè)方法的經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)；土壓力傳感器需在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接，操作不易，安裝效率低下。

因此，為適應(yīng)深層軟土中土體應(yīng)力場(chǎng)的測(cè)試需求，解決深層軟土中土壓力盒的埋設(shè)問(wèn)題，需要對(duì)現(xiàn)有的測(cè)試裝置與方法進(jìn)行改造，提出一種貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置與方法，確保試驗(yàn)可實(shí)施性強(qiáng)，成果準(zhǔn)確可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種適用于深層軟土層的貫入式土壓力盒埋設(shè)方法，方法易行可靠，優(yōu)勢(shì)顯著，能有效的滿足了深層軟土層中土壓力的定向定位測(cè)試，適用范圍廣。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供了一種適用于深層軟土層的貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置，埋設(shè)裝置簡(jiǎn)易實(shí)用，組裝便捷，能有效的滿足了深層軟土層中土壓力的定向定位測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：

一種貫入式土壓力盒埋設(shè)方法，其步驟是：

步驟一：組裝貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置（本發(fā)明），將測(cè)量所需的土壓力盒套件放在其中，通過(guò)4~5根橫檔桿將土壓力盒套件固定在裝置中；

步驟二：根據(jù)測(cè)量位置深度（5~20m）需要，準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量（7~22根）的導(dǎo)向桿，將第一根導(dǎo)向桿固定在貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置上；

步驟三：在試驗(yàn)地點(diǎn)，從地表開(kāi)始，采用靜力設(shè)備（如CLD-3型靜力觸探儀）進(jìn)行貫入，當(dāng)導(dǎo)向桿接近完全貫入地層中，及時(shí)接入下一根導(dǎo)向桿，直至達(dá)到預(yù)定貫入深度（5~20m）；

步驟四：采用人力或靜力設(shè)備拔出導(dǎo)向桿，從而拔出本裝置，當(dāng)一導(dǎo)向桿完全拔出地面時(shí)，卸下該導(dǎo)向桿，繼續(xù)拔出至貫入桿完全拔出。裝置中貫入頭、橫檔桿均在開(kāi)始拔出時(shí)從貫入桿中自然脫落，與土壓力盒套件一起留在土層中；

步驟五：根據(jù)測(cè)試需求采用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行土壓力的測(cè)試，得到深層軟土中不同深度土層的土壓力。

一種貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置，它包括：貫入桿，連接橫桿，貫入頭，橫檔桿，導(dǎo)向桿。其特征在于：貫入式土壓力盒埋設(shè)裝置由二根貫入桿、連接橫桿和貫入頭構(gòu)成矩形框架，二根貫入桿分別通過(guò)螺帽固定在連接橫桿兩邊的圓孔中，二根貫入桿平行并排放置，貫入桿上間距約9~11cm的4~5個(gè)小孔（孔徑2~4mm）水平相對(duì)。土壓力盒套件頂部插在連接橫桿中部槽口內(nèi)，土壓力盒套件底部插在貫入頭中部槽口內(nèi)。同一橫檔桿的兩端分別插在二根貫入桿同一高度處的小孔中，相鄰的橫檔桿分別朝向二根貫入桿所構(gòu)成的平面兩側(cè)，橫檔桿可從貫入桿的小孔中自然脫落。導(dǎo)向桿通過(guò)螺帽固定在連接橫桿中央圓孔中，導(dǎo)向桿與貫入桿反向固定在連接橫桿中。貫入頭通過(guò)靠近兩端的二只柱狀銷頭插進(jìn)二根貫入桿的底部，貫入頭可從貫入桿中自然脫落。