[發(fā)明專利]適用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的單孔分層沉降測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011014287.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN112066946B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元?jiǎng)?/a>;石欣;張吾渝;馬強(qiáng);史軍;包延紅;馬艷霞;常立君;石冬梅;高欣亞;向田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李元?jiǎng)?/a>
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00;G01C15/00
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 張肖

本發(fā)明提供了適用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的單孔分層沉降測(cè)量裝置及方法，涉及土工模型技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)單孔多位的土體分層沉降測(cè)量的問題，本發(fā)明包括直管結(jié)構(gòu)件、沉降板、沉降針和底座；所述直管結(jié)構(gòu)件豎向設(shè)置，所述直管結(jié)構(gòu)件具有至少兩處在其軸向上依次設(shè)置的可伸縮段，每個(gè)所述可伸縮段的外壁固定套設(shè)有一個(gè)水平設(shè)置的所述沉降板，所述直管結(jié)構(gòu)件的底端連接于所述底座；所述直管結(jié)構(gòu)件的內(nèi)空處設(shè)置有整體豎向設(shè)置的所述沉降針，所述沉降針與所述可伸縮段數(shù)量一致并一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述沉降針的底端固定連接所述可伸縮段。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)單孔多位的土體分層沉降測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土工模型技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是適用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的單孔分層沉降測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)西部地區(qū)，自然氣候環(huán)境變化劇烈，且廣泛分布凍土、濕陷性黃土、鹽漬土等特性鮮明的土類，區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中土體凍脹導(dǎo)致地基不均勻沉降、深基坑垮塌、邊坡失穩(wěn)等工程事故發(fā)生的案例屢見不鮮，其主要是因?yàn)椴荒芗皶r(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)土體凍融沉降量，對(duì)土體變形不能有效把控，從而難以建立準(zhǔn)確的理論分析方法來指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工等。因此，探究土體凍融沉降變形尤為重要。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)周期長(zhǎng)、造價(jià)高、可操作性低且影響因素繁多，測(cè)量效果往往差強(qiáng)人意。室內(nèi)模型試驗(yàn)可操作性及可重復(fù)性強(qiáng)，且對(duì)特殊工況等能較好地實(shí)現(xiàn)，有助于研究者們系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的變化規(guī)律等，在巖土領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用及發(fā)展。

土體分層沉降量作為認(rèn)識(shí)、控制土體變形以及理論分析等的重要土性指標(biāo)，如何準(zhǔn)確、合理地測(cè)定其值是土工研究的必然要求。現(xiàn)有測(cè)量方法未考慮土體凍融對(duì)土層沉降的影響，未考慮沉降板對(duì)沉降管周圍水分滲流的阻隔影響，且通常采用多孔位方法測(cè)量不同深度處土層的沉降量，這樣使得原本尺寸就小的模型中，占據(jù)較大的空間來測(cè)量“某一點(diǎn)處”的豎向分層沉降量；在沉降桿頂端安裝多個(gè)百分表來測(cè)量不同深度處土層的沉降量，多個(gè)百分表的空間位置難以有效布設(shè)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果影響因素較多、誤差較大、精度較低，所測(cè)得數(shù)據(jù)可靠性較低，難以準(zhǔn)確反映土層的沉降變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)出適用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的單孔分層沉降測(cè)量裝置及方法，可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)單孔多位的土體分層沉降測(cè)量。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

適用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的單孔分層沉降測(cè)量裝置及方法，包括直管結(jié)構(gòu)件、沉降板、沉降針和底座；

所述直管結(jié)構(gòu)件豎向設(shè)置，所述直管結(jié)構(gòu)件具有至少兩處在其軸向上依次設(shè)置的可伸縮段，每個(gè)所述可伸縮段的外壁固定套設(shè)有一個(gè)水平設(shè)置的所述沉降板，所述直管結(jié)構(gòu)件的底端連接于所述底座；

所述直管結(jié)構(gòu)件的內(nèi)空處設(shè)置有整體豎向設(shè)置的所述沉降針，所述沉降針與所述可伸縮段數(shù)量一致并一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述沉降針的底端固定連接所述可伸縮段。

采用上述設(shè)置結(jié)構(gòu)時(shí)，直管結(jié)構(gòu)件在其軸向上具有至少兩個(gè)可伸縮段，可伸縮段的作用在于能使直管結(jié)構(gòu)件在整體長(zhǎng)度上可實(shí)現(xiàn)伸縮變化，可伸縮段處套設(shè)沉降板，直管結(jié)構(gòu)件內(nèi)設(shè)置豎向設(shè)置的沉降針，沉降針與可伸縮段連接可反應(yīng)出連接點(diǎn)處的土體沉降量。以上設(shè)置結(jié)構(gòu)輕巧、簡(jiǎn)單，通過與將沉降針與沉降測(cè)量裝置連接可實(shí)現(xiàn)單孔多位的土體分層沉降測(cè)量，能減小了測(cè)量過程中的空間占用，避免采用多孔位測(cè)量“某一點(diǎn)處”的豎向分層沉降量，減少測(cè)得的土體沉降量“失真”的現(xiàn)象。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述直管結(jié)構(gòu)件包括套筒、沉降管和波紋管；所述沉降管設(shè)置有至少兩根，所有所述沉降管自上而下依次設(shè)置，所述套筒與位于最上方的所述沉降管之間通過所述波紋管對(duì)接，相鄰所述沉降管之間通過所述波紋管對(duì)接；

一個(gè)所述波紋管套設(shè)一個(gè)所述沉降板并連接一根所述沉降針；位于最下方的所述沉降管連接于所述底座；

不同所述沉降管之間的管長(zhǎng)相等或不相等。