[發(fā)明專利]一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置及其制備方法

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113310769A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代加林;張煒;羅侖博;李洲;于光明;郭小青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長江三峽集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;E02D33/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 劉翠霞

本發(fā)明提供一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置及其制備方法，包括支架，支架上設(shè)有橫梁，支架上端設(shè)有固結(jié)模型箱，固結(jié)模型箱上設(shè)有排水閥，固結(jié)模型箱內(nèi)設(shè)有固結(jié)壓板，固結(jié)壓板上設(shè)有若干試驗(yàn)孔，試驗(yàn)孔通過封閉蓋板封閉，固結(jié)壓板上側(cè)通過荷載傳遞架與傳力板連接，固結(jié)模型箱下方設(shè)有加載機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)包括加載桿，加載桿一端與橫梁鉸接，另一端設(shè)有連接桿，連接桿下端設(shè)有砝碼盤，傳力板設(shè)置在加載桿的下方，傳力板和加載桿之間設(shè)有傳力機(jī)構(gòu)。該裝置和制備方法在制備所需強(qiáng)度軟黏土地基的同時(shí)，維持與現(xiàn)場地基土一致的應(yīng)力狀態(tài)，為開展室內(nèi)模型試驗(yàn)制備更接近現(xiàn)場真實(shí)物理力學(xué)狀態(tài)的軟黏土地基。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，特別涉及一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置及其制備方法。

背景技術(shù)

我國沿海地區(qū)軟黏土地基分布廣泛，海上防波堤、海上風(fēng)電、油氣平臺等建設(shè)過程中，以上構(gòu)筑物基礎(chǔ)與軟黏土相互作用研究必不可少。軟黏土地基制備是室內(nèi)開展以上構(gòu)筑物基礎(chǔ)與土相互作用模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)有室內(nèi)軟黏土地基制備裝置一般通過施加預(yù)壓荷載制備試驗(yàn)用地基土，地基土制備完成后卸去預(yù)壓荷載備用。在此基礎(chǔ)上有通過抽真空加速孔隙水滲流，從而實(shí)現(xiàn)加速固結(jié)的裝置和技術(shù)；有通過控制水量制備不同含水量地基土的裝置和技術(shù)，已有的多種室內(nèi)地基土固結(jié)裝置，可制備滿足多種特定試驗(yàn)需求地基土，為室內(nèi)模型試驗(yàn)服務(wù)。

現(xiàn)有技術(shù)一般在制備成所需強(qiáng)度軟黏土地基后，卸去預(yù)壓荷載開展后續(xù)室內(nèi)模型試驗(yàn)，因此現(xiàn)有技術(shù)制備軟黏土地基只能保證其強(qiáng)度與現(xiàn)場特定深度軟黏土地基一致，無法實(shí)現(xiàn)應(yīng)力狀態(tài)與現(xiàn)場一致，導(dǎo)致室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)所用軟黏土地基不能代表真正現(xiàn)場地基土。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置及其制備方法，在制備所需強(qiáng)度軟黏土地基的同時(shí)，維持與現(xiàn)場地基土一致的應(yīng)力狀態(tài)，為開展室內(nèi)模型試驗(yàn)制備更接近現(xiàn)場真實(shí)物理力學(xué)狀態(tài)的軟黏土地基。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置，包括支架，支架上設(shè)有橫梁，支架上端設(shè)有固結(jié)模型箱，固結(jié)模型箱上設(shè)有排水閥，固結(jié)模型箱內(nèi)設(shè)有固結(jié)壓板，固結(jié)壓板上設(shè)有若干試驗(yàn)孔，試驗(yàn)孔通過封閉蓋板封閉，固結(jié)壓板上側(cè)通過荷載傳遞架與傳力板連接，固結(jié)模型箱下方設(shè)有加載機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)包括加載桿，加載桿一端與橫梁鉸接，另一端設(shè)有連接桿，連接桿下端設(shè)有砝碼盤，傳力板設(shè)置在加載桿的下方，傳力板和加載桿之間設(shè)有傳力機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的方案中，所述傳力機(jī)構(gòu)為千斤頂。

優(yōu)選的方案中，所述橫梁上設(shè)有鉸接座，加載桿通過銷軸與鉸接座鉸接。

優(yōu)選的方案中，所述加載桿端部設(shè)有安裝槽，連接桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝在安裝槽中。

優(yōu)選的方案中，所述支架包括豎直支撐腿和斜支撐腿，豎直支撐腿和斜支撐腿通過水平支撐桿連接。

優(yōu)選的方案中，所述固結(jié)模型箱上端設(shè)有支撐翼板。

優(yōu)選的方案中，所述封閉蓋板底部設(shè)有填充凸起，填充凸起填充在試驗(yàn)孔內(nèi)，封閉蓋板通過螺栓與固結(jié)壓板連接。

本發(fā)明還提供一種可保持現(xiàn)場應(yīng)力狀態(tài)的室內(nèi)地基土制備裝置的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、在固結(jié)模型箱底部鋪好無紡布，將攪拌好的軟黏土泥漿澆置于固結(jié)模型箱靜置，并在泥面頂部鋪上無紡布；

步驟二、將固結(jié)壓板與荷載傳遞架連接，利用吊機(jī)吊至固結(jié)模型箱內(nèi)部，荷載傳遞架與傳力板連接；

步驟三、打開排水閥，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)壓荷載，確定逐級加載砝碼大小，加載過程中向固結(jié)模型箱內(nèi)添加水，保證泥面處于水面以下；

步驟四、待軟黏土地基固結(jié)至所需強(qiáng)度后，試驗(yàn)裝置安裝固定在固結(jié)模型箱上，根據(jù)試驗(yàn)位置，打開對應(yīng)的試驗(yàn)孔，測定所制備軟黏土地基強(qiáng)度或開展所需基礎(chǔ)與土相互作用模型試驗(yàn)。