[發明專利]一種考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法

有效

• 申請號: 201710292596.0
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107165204B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 羅戰友;鄒寶平;陶燕麗;吳李泉;莫林飛;李棋;祝行;陳超
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法，其特征在于：實現所述測試方法的測試裝置包括模型箱、供壓系統、水平加載系統和數據采集系統，所述模型箱內鋪設模擬場地的箱內土體，所述箱內土體埋設試驗樁，所述模型箱設有進水孔和出水孔，所述進水孔位于承壓透水土層的上部，所述進水孔與供壓箱連通，所述出水孔位于所述承壓透水土層的下部，所述出水孔安裝泄壓閥；所述水平加載系統包括試驗樁帽、導向滑輪、牽引繩和砝碼，所述試驗樁帽安裝在所述試驗樁的頂面，所述試驗樁帽與所述牽引繩的一端連接，所述牽引繩穿過所述導向滑輪，所述牽引繩的另一端與砝碼連接，所述導向滑輪安裝在所述模型箱上；所述數據采集系統包括位移計、孔隙水壓力計和土壓力計，所述位移計位于試驗樁帽上，所述孔隙水壓力計位于承壓透水土層內，所述土壓力計位于承壓水層上的箱內土體內，所述位移計、孔隙水壓力計和土壓力計與數據采集儀連接；所述模型箱與供壓箱之間采用塑料軟管連接，模型箱內設有蓄壓池，蓄壓池與模型箱采用卡槽連接，所述塑料軟管一端與所述蓄壓池連通；

所述測試方法包括以下步驟：

（1）選擇試驗樁的樁材、截面形狀及對應的試驗樁帽；

（2）確定試驗樁尺寸；

（3）選擇試驗土樣作為模擬場地的箱內土體，并確定土層厚度；

（4）確定承壓水的壓力，選擇對應供壓箱高度；

（5）供壓箱和模型箱的連接；

（6）分層鋪設土層，埋設試驗樁：先分層鋪設老黏土，到樁端底部位置時，將已裝好應變片的樁體垂直放置在模型箱的中間位置，繼續分層鋪設樁側老黏土、砂土和淤泥質黏土，要求分層厚度不大于200mm，且采用承壓板和壓重堆載進行土樣固結，直到變形穩定后去除承壓板和壓重堆載；

（7）埋設位移計、孔隙水壓力計和土壓力計；

（8）充水并測試水壓；

（9）安放試驗樁帽，連接水平加載系統；

（10）確定加載級別，實行分級加載；

（11）確定加載方式進行試驗，并同步數據采集；

（12）單樁水平承載力特征值確定：當出現樁身斷裂或者水平位移超過40mm或者水平位移急劇增加時終止試驗，根據現行規范確定單樁的水平承載力特征值，并獲得相應的水土土壓力特性；

（13）回收試驗用水和土樣，拆卸試驗裝置；

（14）確定單樁水平承載力的特征值，重復步驟（5）~（13），獲得一組三根樁水平承載力的特征值，當三根樁極差不超過平均值的30%時，取其平均值作為單樁水平承載力的特征值；

（15）調整承壓水的水頭高度，重復步驟（4）~（14），獲得不同承壓水頭條件下的單樁水平承載特性的變化規律；

所述供壓箱包括箱體、水位標尺線、密封條、水位升降閥和隔離膜，所述水位標尺線刻在箱體上，所述密封條粘接在供壓箱上，所述水位升降閥位于密封條的凹槽，所述隔離膜粘接在水位升降閥上，水位升降閥帶動隔離膜在密封條內上下滑動；所述步驟（5）中，用塑料軟管將供壓箱與模型箱連接，再由水源向供壓箱供水，檢驗水壓可控性及管路的密閉性。

2.如權利要求1所述的考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法，其特征在于：所述步驟（13）中，試驗結束后，按先去掉砝碼、后回收試驗用水，然后再回收土樣的順序進行。

3.如權利要求1所述的考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法，其特征在于：所述步驟（13）中，首先把加載的砝碼去除，然后切斷供水源，關閉進水閥門，打開泄水閥，回收試驗用水，再按從上到下的土層順序回收土樣，并拆除測試裝置。

4.如權利要求1~3之一所述的考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法，其特征在于：所述模型箱的內壁設有卡槽，止水條粘接在模型箱內；所述步驟（6）中，將預先開孔的土工膜穿過試驗樁鋪設在該分層鋪設的土層內，并將其與箱內壁止水條進行熱熔連接。

5.如權利要求1~3之一所述的考慮承壓水作用下單樁水平承載特性的測試方法，其特征在于：所述試驗樁上安裝應變片，在所述步驟（6）之前，在試驗樁的側面布置應變片，兩側對稱設置。