[發明專利]樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201711063470.2
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107630478B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 韓磊;王國欣;孫旻;方興杰;王勇
• 申請（專利權）人: 中國建筑第八工程局有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;E02D33/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

本發明的提供了一種樁?土?錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置及方法，裝置包括試驗土箱、前排樁模型、后排樁模型、連梁模型、錨桿模型、漿液供給系統、位移監測系統和數據處理系統。本發明可以得到前、后排樁不同嵌固深度、不同間距以及錨桿不同注漿量情況下的樁?土?錨組合支護體系在基坑開挖過程中的位移變化規律，得到樁?土?錨組合支護體系的作用機理，從而獲得最佳的前、后排樁嵌固深度、間距和錨桿注漿量，達到合理選擇樁?土?錨設計和施工參數的目的。

技術領域

本發明涉及建筑模擬工程技術領域，尤其涉及一種樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置及方法。

背景技術

隨著城市化進程的不斷加快，城市建設用地日趨緊張，與已有建(構)筑物距離非常近的建筑工程越來越多，由于基坑開挖對周圍建(構)筑物的安全具有非常大的影響，因此，要求基坑開挖施工時不但要有安全的支護體系，而且施工速度要快，以盡可能減小基坑開挖施工引起的周圍土體變形，保證周邊建(構)筑物的安全。

目前，軟土基坑支護一般采用重力式圍護墻、樁+坑內水平支撐以及樁+鋼管前撐的結構形式。重力式圍護墻一般坑內無內支撐，可以進行快速挖土，但是位移控制能力較差，樁+坑內水平支撐以及樁+鋼管前撐的結構形式位移控制能力較強，但是由于坑內有支撐，影響了施工進度。鑒于上述現象，既可以達到位移控制要求、又可以取消坑內支撐的樁-土-錨組合支護體系逐漸得到了推廣應用。

樁-土-錨組合支護體系的作用效果，與前、后排樁的嵌固深度、二者的間距以及錨桿的注漿量有很大的關系。然而，目前為止，樁-土-錨組合支護體系的作用機理至今沒有得到解決，設計時基本都是依靠工程經驗。

發明內容

鑒于上述現有技術中存在或潛在的不足之處，本發明提供了一種樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置，以及一種樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗方法，運用該試驗裝置和方法，可以得到前、后排樁不同嵌固深度、不同間距以及錨桿不同注漿量情況下的樁-土-錨組合支護體系在基坑開挖過程中的位移變化規律，得到樁-土-錨組合支護體系的作用機理，從而獲得最佳的前、后排樁的嵌固深度、間距和錨桿的注漿量，達到合理選擇樁-土-錨設計和施工參數的目的。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置，其包括：

試驗土箱，所述試驗土箱中容置有試驗土體；

前排樁模型，插設于模擬基坑邊緣的所述試驗土體中，所述前排樁模型上開設有注漿孔洞；

后排樁模型，插設于所述試驗土體中，所述后排樁模型與所述前排樁模型通過連梁模型相連；

內部中空的錨桿模型，所述錨桿模型的第一端開口并連接于所述注漿孔洞，所述錨桿模型的第二端插入所述試驗土體中并貫穿所述后排樁模型，所述錨桿模型的第二端設有出漿孔；

漿液供給系統，通過注漿管連接于所述注漿孔洞；

位移監測系統，包括相對設置的激光位移傳感器和激光標靶，所述激光位移傳感器固定于所述試驗土箱的側壁，所述激光標靶固定于所述前排樁模型的頂部；以及

數據處理系統，包括連接于所述激光位移傳感器的數據采集儀及連接于所述數據采集儀的數據處理器。

本發明提供了一種樁-土-錨組合支護體系作用機理的模擬試驗裝置及方法，可以得到前、后排樁不同嵌固深度、不同間距以及錨桿不同注漿量情況下的樁-土-錨組合支護體系在基坑開挖過程中的位移變化規律，得到樁-土-錨組合支護體系的作用機理，從而獲得最佳的前、后排樁嵌固深度、間距和錨桿注漿量，達到合理選擇樁-土-錨設計和施工參數的目的。

所述樁-土-錨組合支護體系作用機理的模型試驗裝置進一步的改進在于，所述后排樁模型上開設有錨桿穿孔，所述錨桿模型的第二端穿設于所述錨桿穿孔中。