[實用新型]一種原位測定地下結構所受水浮力的裝置

有效

• 申請號: 201820543648.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN208151998U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 倪文兵;程國華;田志城
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司;中鐵四院集團西南勘察設計有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

本實用新型提供了一種原位測定地下結構所受水浮力的裝置，包括護臂機構，加載機構，以及用于控制地下水位線的降水機構，所述加載機構套裝于所述護臂機構內部，所述加載機構底部連接有用于真實模擬地下結構底板的鋼纖維混凝土板，且加載機構底部與所述鋼纖維混凝土板中心垂直固定，所述加載機構頂部放置加載體。該實用新型可真實模擬地下室底板與土層接觸界面情況，能快速真實的測定細粒土質地下土層任意深度處，地下結構所受土中水浮力數值，測定方法過程簡單，且該裝置結構簡單，解決現有將室內試驗結果用于實際工程所存在的安全隱患問題。

技術領域

本實用新型屬于巖土工程技術領域，具體涉及一種原位測定地下結構所受水浮力的裝置。

背景技術

近年來隨著地下空間(地下車站、地下道路、地下綜合體等)開發規模迅速加大，地下結構的抗浮問題越來越引起工程界和學術界的重視，特別是在地下水位較高的地區，對于埋深淺而體量較大的地下結構而言，其抗浮設計是一個影響結構安全且涉及巨額造價的問題。但是目前對于置于土中的地下結構所受水浮力的計算問題，特別是在土體為粘性土層（弱透水層）的情況下，在工程界存在普遍的爭議。如孫廣利、高濤通過試驗及工程實測，證明了粘性土中地下水對建筑物地下室產生的浮力是可以折減的，折減系數0.85；梅國雄、宋林輝等進行的試驗研究，認為在粘性土中，地下水浮力存在明顯折減；我國現行《巖土工程勘察規范》規定，對于粘性土的浮力折減，根據經驗和實測數據確定折減系數，但在條文說明中認為這個問題缺乏必要的理論依據，很難確切度量；《高層建筑巖土工程勘察規程》8.6.5條規定，地下室在穩定地下水位作用下的浮力不應折減，對臨時高水位作用下的浮力，在粘性土地區可以按地區經驗適當折減；我國《地鐵設計規范》規定，施工階段置于滲透系數較小的粘性土層中的隧道，在進行抗浮穩定性分析時，可結合工程經驗對浮力進行適當折減；而國內學者進行的多是室內模型試驗，鑒于理論的缺乏以及工程地質土層的復雜性，將室內試驗結果應用于實際工程，對很多工程師而言存在安全顧慮。因此，急需一種現場原位測定地下實際水浮力的可靠、實用的勘測方法來解決地下工程設計中地下地下結構的抗浮問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種原位測定地下結構所受水浮力的裝置，用于解決地下工程設計中地下結構所受水浮力的問題，以優化工程結構抗浮設計。

本實用新型的技術方案是提供了一種原位測定地下結構所受水浮力的裝置，包括護臂機構，加載機構，以及用于控制地下水位線的降水機構，所述加載機構套裝于所述護臂機構內部，所述加載機構底部連接有用于真實模擬地下結構底板的鋼纖維混凝土板，且加載機構底部與所述鋼纖維混凝土板中心垂直固定，所述加載機構頂部放置加載體。

作為實施方式之一，所述護臂機構為等截面的鋼護筒，該鋼護筒的筒壁下端面呈單邊刃口狀。

作為實施方式之一，所述鋼護筒由多段通過內法蘭連接而成。

作為實施方式之一，所述鋼護筒的上端孔口設有起吊孔和加強環。

作為實施方式之一，所述鋼護筒的筒壁內側與鋼纖維混凝土板四周邊接觸界面處涂覆有潤滑層。

作為實施方式之一，所述加載機構還包括至少一組水平定位桿組，各水平定位桿組垂直連接在所述加載桿上，且各水平定位桿組由所述護臂機構的上端面處沿加載桿的軸向等間距分布；每組水平定位桿組包括至少三根水平定位桿，且各水平定位桿沿加載桿的周向等間距分布。

作為實施方式之一，所述加載機構還包括水平定位桿，該水平定位桿垂直連接在所述加載桿上，且水平定位桿位于所述護臂機構的上端面處。

作為實施方式之一，所述降水機構包括噴射器和高壓水泵，所述高壓水泵通過管道與噴射器連接。