[發明專利]軟土地區矩形基坑底部土體加固模型試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201810468669.1
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108643247B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 徐長節;熊偉;劉興旺;武思宇;陳錦劍;萬超
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

1.一種軟土地區矩形基坑底部土體加固模型試驗裝置的試驗方法，其特征在于，所述裝置包括模型箱、支護樁模型、冠梁模型、內支撐模型、土體應力測量裝置、樁體應變測量裝置、基坑位移測量裝置和試驗土體；

所述模型箱前后面采用有機玻璃，左面采用20mm厚鋼板，右面采用兩塊相同鋼板連接而成，可拆卸；

所述模型箱前面有機玻璃表面進行刻度標記，玻璃頂部刻度為0；

所述模型箱右面下部鋼板，在頂部中間位置焊接滑輪；

所述冠梁模型采用木板加工而成，尺寸為寬100mm，高40mm，長度根據模型箱寬度確定，對木板底面進行掏槽處理，掏槽為圓形，尺寸與PVC管相同，掏槽深20mm，掏槽個數與支護樁個數相同，凹槽用于固定支護樁，在木板正面長邊進行掏槽處理，在長邊的三等分區域掏出一個長50mm,寬10mm,深20mm的凹槽，用于固定內 支撐；

所述內支撐模型的內支撐采用PVC空心方形管，截面尺寸為：長50mm、寬40mm、壁厚4mm，內支撐的長度根據基坑開挖尺寸確定；

所述土體應力測量裝置采用微型電阻土壓力盒測定，在PVC管迎土側每隔100mm布置一個；

所述樁體應變測量裝置采用應變片測定，沿著支護樁模型進行粘貼，在坑底以上，每隔100mm布置一個，坑底以下，每隔50mm布置一個；

所述基坑位移測量裝置采用百分表測定，位移測量包括樁頂側向位移與樁后土體豎向位移，所述樁頂側向位移，通過使用百分表測定冠梁側向位移測出；所述樁后土體豎向位移，通過使用百分表，沿著樁后土體水平方向每隔100mm布置一個測量點測出；

所述方法包括以下步驟：

1)將支護樁模型與冠梁模型下表面的圓形掏槽通過玻璃膠黏合成一體，待完全凝固后，架設在模型箱指定位置；

2)對模型箱進行填土，采用分層填筑的方式，逐層壓實，當土體填入達到預定加固土體底部高度時，用幾塊薄木板圍成加固區域，底部鋪設塑料薄膜，防止加固土體的漿液流失，將加固區域圍好后，將制備好的加固土體澆筑到加固區域，并且壓實，將試驗土體繼續填入模型箱，直到與加固土體等高，壓實后抽離薄木板，繼續填土指定高度；

3)填土完成后，架設基坑位移測量裝置；

4)基坑采用分層開挖的方式，第一層土體開挖完成后，架設內支撐模型；

5)每層土體開挖，記錄各項儀器讀數，直到開挖到指定深度位置結束；

6)基坑抗傾覆能力試驗，土體開挖完成后，將模型箱右面上部鋼板取走，在支護樁模型中，選取一根PVC管在基坑底部位置處系上細線，通過滑輪連接砝碼，對該PVC管施加水平力，在該PVC管距離坑底4cm位置處，施加水平力前，架設一個百分表用于測量該位置在水平力作用下，位移變化情況。