[發明專利]一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置及其試驗方法

在審

• 申請號: 201910684016.1
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110485395A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王哲;吳淑偉;許四法;姚王晶;翁鶴森;崔涵晟;邱杭鷹;呂潤東;陳振寰;付亞君;任康;章韜
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 33201 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;王兵<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開了一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置及方法，所述的試驗裝置包括模型箱和豎向受荷體；所述豎向受荷體內部空間由n?1個等厚度分隔板均勻隔開成n個隔室構成，每個隔室均設有與隔室相匹配的可在所述的隔室內沿著內壁上下滑動的活塞；所述的分隔板與所述的豎向受荷體內壁緊密連接，每個隔室的底部均設有相同的孔洞；所述的模型箱底部對應所述豎向受荷體孔洞位置設有與所述孔洞相匹配的通孔；所述的孔洞外接透明狀帶有刻度的出水管，所述的出水管與所述的豎向受荷體連通構成U型連通器。本發明可測得任意地質條件下構筑物受到的土壓力值以及所產生相應的沉降量，同時避免在埋置土壓力盒過程中發生的位置偏移，影響測量精度。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，尤其涉及一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置及其試驗方法。

背景技術

隨著城市建設的發展，地下空間的樣式與規模多種多樣，周邊環境也互不相同，這其中就包括了基坑、盾構隧道一側存在偏壓荷載的情況。隧道修建過程中如何精確測定其豎向土壓力，從而有效加固隧道結構，控制好地表沉降。

通常用來測定土壓力的土壓力盒主要是利用壓力傳感器制成，使用土壓力盒可以測定偏壓荷載作用下豎向土壓力的分布情況，在測定豎向土壓力時，土壓力盒水平埋置在待測的擋墻中，但在實際使用過程中，由于受到土體的擠壓，土壓力盒發生傾斜偏轉，使得測量的豎向土壓力不準確。

目前測量豎向土壓力的試驗裝置較少，并且受到土體擠壓土壓力盒位置發生偏移的問題一直難以解決，因此有必要研發一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置。

發明內容

為克服背景技術中存在的缺陷，本發明提供一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置及其試驗方法。

本發明解決上述問題的技術方案是：

一種測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置，包括模型箱和設置在所述模型箱內的豎向受荷體；

所述豎向受荷體四周以及底部均由鋼板拼接而成，拼接處經過密封處理，所述豎向受荷體內部空間由n-1個等厚度分隔板均勻隔開成n個隔室構成，n至少為1，每個隔室均設有與隔室相匹配的可在所述的隔室內沿著內壁上下滑動的活塞；所述的分隔板與所述的豎向受荷體內壁緊密連接，每個隔室的底部均設有相同直徑的孔洞；所述的模型箱箱體底部對應所述豎向受荷體孔洞位置設有與所述孔洞相匹配的通孔；所述的孔洞外接透明狀帶有刻度的出水管，所述的出水管與所述的豎向受荷體連通并構成U型連通器，所述的出水管與所述的豎向受荷體密封連接。

進一步，所述的鋼板的硬度至少可以在受到周圍側向土壓力作用下不會產生變形。

進一步，所述的分隔板與所述的豎向受荷體內壁進行焊縫連接。

進一步，所述的孔洞處設有連接鋼管，所述的連接鋼管自豎向受荷體底部的孔洞沿著模型箱箱體底部的通孔向外設有延伸段，所述的連接鋼管與所述的出水管可拆卸式連接。

再進一步，所述的連接鋼管與所述的出水管優選為螺紋連接。

進一步，所述模型箱底部四個角點設有四根腳架，目的是便于承受試驗裝置的荷載和給出水管預留一定的空間。

進一步，所述分隔板材料采用剛性板材，目的是防止受不同深度處水壓力的作用而產生變形。

進一步，所述連接鋼管與所述的孔洞密封焊接，目的是防止漏水現象發生。

進一步，所述出水管為ABS材質，表面帶有量程，量程的“0”刻度線與豎向受荷體底部持平。

進一步，所述活塞與豎向受荷體內壁接觸部分用密封圈包裹。

本發明所述的測量偏壓荷載作用下豎向土壓力分布的試驗裝置的操作方法具體包括以下步驟：