[發明專利]不同應力路徑下側向基床反力系數室內測試裝置

有效

• 申請號: 201610971020.2
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106525596B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 李洪江;童立元;劉松玉;楊萬勇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉

1.一種不同應力路徑下側向基床反力系數室內測試裝置，包括測試箱體、加載裝置及扁鏟側脹儀，其特征在于：所述加載裝置為扁鏟側脹儀的貫入測試及土體頂面、側面載荷板的不同應力路徑加載試驗提供力源，所述測試箱體的頂面設有橫向的支撐桿，所述支撐桿上安裝有頂面載荷機構和扁鏟側脹儀貫入機構，所述頂面載荷機構和扁鏟側脹儀貫入機構均包括反力架、反力梁和千斤頂；所述頂面載荷機構的千斤頂連接壓力傳感器與載荷板，所述載荷板上具有用于穿過扁鏟側脹儀的預留孔，所述載荷板與土體接觸面設有與載荷板等面積的柔性橡膠墊；

所述測試箱體是由金屬框架和有機玻璃板組成的正方體，有機玻璃安裝在箱體的側面和底面上，一個側面的有機玻璃上具有開口；所述開口處安裝有側面載荷機構，所述側面載荷機構包括依次連接的載荷板、頂推桿、千斤頂、反力梁和反力架，所述反力架固定連接在測試箱體上；所述載荷板通過頂推桿傳力，在液壓千斤頂的加、卸載下水平前進或后退；所述頂推桿安置在滑道內，頂推桿、滑道、液壓千斤頂三者中心軸線位于同一水平線上；所述頂推桿與液壓千斤頂之間設有用于測試液壓千斤頂加載水平的壓力傳感器，所述頂推桿側面還安裝有位移讀取裝置。

2.根據權利要求1所述的不同應力路徑下側向基床反力系數室內測試裝置的測試方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，按測試要求裝配測試裝置，檢驗液壓千斤頂的工作情況及反力架、反力梁的固定情況，并對頂推桿在滑道內能否自由水平移動進行查看，往測試箱體內裝入按土質分類、含水率預先制備的待測定土體；

步驟2，在頂面土體、側面土體分別安裝載荷板和橡膠墊，載荷板、橡膠墊布置在土體表面中央位置，并將載荷板、橡膠墊、土層表面三者相互緊貼；

步驟3，安裝壓力傳感器、位移表，并對壓力傳感器、位移表的初始值進行校正；安裝扁鏟側脹儀，并保證其能沿載荷板與橡膠墊的預留孔垂直貫入；

步驟4，液壓千斤頂開始工作，按不同應力路徑對土體進行加載，對應開展扁鏟側脹試驗；扁鏟側脹儀在液壓千斤頂作用下貫入土體，達到預定深度后，測定鋼膜膨脹情況下的受力變形關系；

步驟5.結束測試，將液壓千斤頂卸載，緩慢提升出扁鏟側脹儀，清潔回收試驗設備；

步驟6.數據整理，利用扁鏟側脹試驗求解側向基床反力系數時，根據各試驗點實測的Δp值，按下式求得側向基床反力系數計算值K_h0：

式中，s(0)為鋼膜中心點的位移量，為1.10mm；Δp為相對應的鋼膜側面土壓力增量；

步驟7，重復步驟1～6，分析和歸納不同土層側向基床反力系數的取值范圍及其隨深度的變化規律，為水平受荷樁、基坑工程和隧道工程的前期設計提供參考。