[發明專利]研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統及方法

有效

• 申請號: 201810415840.2
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108978735B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 周傳波;高壇;周小勇;蔣楠;吳廷堯;周家全;王騰;段揚揚;李遠遠;夏宇磬
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

1.一種研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：包括模型制作系統、模型加載系統和監測系統，所述模型制作系統包括用于填筑軟巖相似材料與嵌巖樁相似材料的模型箱、嵌在所述軟巖相似材料當中以形成預留嵌巖樁孔洞的且底部密封的PVC管和與所述PVC管連接以使所述PVC管豎直的固定于相應位置的焊接鐵架，所述嵌巖樁相似材料在所述嵌巖樁孔洞中形成嵌巖樁，所述模型加載系統包括加載板，所述加載板設于所述嵌巖樁的上方用于對所述嵌巖樁的頂部施加垂向荷載，所述監測系統設于所述嵌巖樁頂部和所述加載板之間，包括用于監測所述加載板施加于所述嵌巖樁的荷載的荷載傳感器和用于監測所述嵌巖樁位移的位移傳感器。

2.如權利要求1所述的研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：所述模型箱包括棱架和面板，所述棱架由角鋼制成，所述面板具有5個且均由木材制成，5個所述面板嵌入所述棱架當中并在所述棱架的固定下圍成一個上端開口的箱體結構。

3.如權利要求1所述的研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：所述模型加載系統包括反力架和加載墩，所述反力架下方設有放置所述模型箱的放置空間，所述加載板水平的設置于所述反力架且位于所述放置空間的上方，所述模型箱放置于所述放置空間，所述加載墩包括頂板、底板和連接所述頂板和所述底板的連接柱，做軟巖嵌巖樁承載力試驗時，所述底板朝下設置與所述嵌巖樁頂抵接，所述頂板朝上設置與所述監測系統抵接，并通過所述監測系統與所述加載板連接，所述加載板、所述加載墩和對應的所述嵌巖樁的中心位于同一垂線上。

4.如權利要求1所述的研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：填筑入所述模型箱中的所述軟巖相似材料具有多層，每層所述軟巖相似材料厚度相同，填筑入所述嵌巖樁孔洞中的所述嵌巖樁相似材料具有多層，每層所述嵌巖樁相似材料厚度相同，且每層所述嵌巖樁相似材料的厚度大于每層所述軟巖相似材料的厚度。

5.如權利要求4所述的研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：還包括具有不同尺寸的第一壓實錘和第二壓實錘，所述第一壓實錘用于壓實每層所述軟巖相似材料，所述第二壓實錘用于壓實每層所述嵌巖樁相似材料。

6.如權利要求1所述的研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗系統，其特征在于：還包括沉渣模擬材料，做有沉渣單樁的荷載—沉降試驗時，所述沉渣模擬材料位于所述嵌巖樁孔洞的底部，所述嵌巖樁相似材料填筑于所述沉渣模擬材料之上，所述沉渣模擬材料為軟巖相似材料碎屑。

7.一種研究沉渣對軟巖嵌巖樁承載力影響的模型試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：制作模型制作系統，所述模型制作系統包括模型箱、軟巖相似材料和嵌巖樁相似材料，將所述軟巖相似材料填筑于所述模型箱，并在所述模型箱中的所述軟巖相似材料中預留出一個或者多個嵌巖樁孔洞；

S2：若做有沉渣單樁的荷載—沉降試驗，所述模型制作系統還包括沉渣模擬材料，首先將所述沉渣模擬材料填筑于所述嵌巖樁孔洞底部，再在所述有沉渣模擬材料上填筑所述嵌巖樁相似材料，直至填筑至所述巖樁孔洞頂部；若做無沉渣單樁的荷載—沉降試驗，將所述嵌巖樁相似材料填筑于所述嵌巖樁孔洞直至填筑至所述巖樁孔洞頂部；

S3：使用萬能材料試驗機進行有沉渣單樁的荷載—沉降試驗或者無沉渣單樁的荷載—沉降試驗，繪制有沉渣單樁的荷載—沉降曲線或者無沉渣單樁的荷載—沉降曲線。