[實用新型]一種模型試驗中樁基承載力自平衡測試裝置

有效

• 申請號: 201921554530.5
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN210712984U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 朱克亮;邵先鋒;李衛國;陳曦鳴;石雪梅;錢朝軍;宣善欽;楊仲呂;席照才;劉軍;汪和龍;徐寧;李凱;柳軍修
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司建設分公司;安徽建筑大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本實用新型提供一種模型試驗中樁基承載力自平衡測試裝置，測試裝置包括模型箱、雙作用中空液壓荷載箱、模型樁與液壓加載系統數據采集系統，模型箱用于固定整個測試裝置并模擬工程中巖土層結構的邊界條件，雙作用中空液壓荷載箱能夠實現上下方向的加載和卸載，模型樁通過螺紋與雙作用中空液壓荷載箱連接，液壓加載系統用于提供試驗所需的加載力，數據采集系統用于采集液壓加載系統向模型樁與雙作用中空液壓荷載箱施加載荷過程中的試驗數據。本實用新型能夠實現多次重復的測試試驗，從而得到自平衡法試樁條件下樁基平衡點位置及承載力計算參數的確定方法，對工程實踐具有重要指導意義。

技術領域

本實用新型屬于樁基基礎承載力測試技術領域，具體涉及一種模型試驗中樁基承載力自平衡測試裝置。

背景技術

靜載試驗是確定樁基承載力最可靠的方法。傳統的樁基靜荷載試驗方法有兩種，一是堆載法，二是錨樁法。這兩種方法由于試樁所需反力較大，均存在施工時間長、操作難度大、試驗費用高、在試驗過程中安全風險較大等缺點。此外，工程中樁基靜載試驗多數情況下并不做到樁基破壞，而是以驗證性試驗為主，故樁基無法發揮樁側摩擦阻力和樁端持力層的極限承載力，從而不利于有效的樁基設計參數積累。

樁的豎向承載力自平衡測試法可以利用樁基內部反力，即將載荷箱預先埋設于樁體內部，利用上段樁側壁摩阻力及自重與下段樁側壁摩阻力及端承力相平衡而加載，并根據測試結果換算樁基承載的方法。因此，相對于傳統靜載荷試驗，樁基自平衡測試法具有省時、省力、省錢、安全的優點，故在工程中應用范圍越來越廣。

但與傳統單樁靜載荷試驗相比，自平衡測試法的一個最大問題是上段樁的側摩阻力方向是向下的，即負摩擦力，這與實際工程中樁側摩阻力的方向相反。因此，自平衡測試法中正、負摩阻力的轉換問題是一個關鍵問題。工程中可對同一場地兩組相同設計參數的樁基分別進行靜載試驗和自平衡試驗，并測試兩組樁基的軸力分布，換算不同測試方法下樁基側壁摩阻力分布和承載力計算參數，以此積累自平衡試驗樁基承載力計算參數，但該方法成本高、試驗周期較長，可重復性較差。因此，目前可用于自平衡試驗樁基承載力計算模型和參數確定的試樁數據還很有限。

模型試驗克服了現場試驗的不足，試驗成本較低、可重復性較好，能夠進行不同地質條件和樁基設計參數下自平衡試樁試驗，并與相同條件下靜載荷試驗結果進行對比，從而形成樁基自平衡試驗承載力計算參數。然而，目前尚沒有基于自平衡法的樁基承載力模型試驗裝置。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本實用新型的目的是克服上述現有技術中尚無基于自平衡法的樁基承載力模型試驗裝置，無法進行樁基自平衡承載力室內模型試驗研究的不足。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種模型試驗中樁基承載力自平衡測試裝置，所述測試裝置包括：

模型箱，所述模型箱的下部內填充有下部模型巖土層，所述下部模型巖土層的中部開設有開口向上的安裝槽，所述模型巖層上方的模型箱內填充有上部模型巖土層；

雙作用中空液壓荷載箱，所述雙作用中空液壓荷載箱的軸線位置處為荷載箱中空部分，所述雙作用中空液壓荷載箱位于所述上部模型巖土層內；

模型樁，所述模型樁為中空結構，所述模型樁包括上段樁和下段樁，下段樁的下端安裝在所述安裝槽內，且下段樁的底部設置有封底的樁端土壓計，下段樁的上端與雙作用中空液壓荷載箱的下部相連接，所述雙作用中空液壓荷載箱的上部與上段樁的下端相連接；

液壓加載系統，所述液壓加載系統安裝在模型樁與雙作用中空液壓荷載箱上，用于向模型樁與雙作用中空液壓荷載箱施加載荷；

數據采集系統，所述數據采集系統安裝在模型樁與雙作用中空液壓荷載箱上，用于采集液壓加載系統向模型樁與雙作用中空液壓荷載箱施加載荷過程中的試驗數據。