[發明專利]一種基于離心模型試驗的軟土地基承載性能的檢測方法

在審

• 申請號: 202210744941.0
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115308021A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 李斌;張學磊;張嘉瑩
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 王海濱

1.一種基于離心模型試驗的軟土地基承載性能的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設置數據采集裝置，并在模型箱內設置需要測試的軟土地基樣品，所述軟土地基樣品包括砂土層、設置于所述砂土層上的黏土層、設置于所述模型箱中心位置的加固體、固定連接于所述加固體頂部的沉箱和設置于所述黏土層上的水層；

步驟2，將所述模型箱設置于離心實驗裝置的旋轉臂上，啟動所述離心實驗裝置保持離心力速度不變進行自重固結測試，并通過所述數據采集裝置采集數據；

或者，保持離心機旋轉狀態下，施加水平荷載，以一定的速度水平地作用在所述沉箱上，進行加載測試，并通過所述數據采集裝置采集數據；

步驟3，離心設備停止后，進行第二次數據采集；

步驟4，對步驟2和步驟3采集的數據進行測試分析，以評估所測試的軟體地基的承載性能。

2.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述數據采集裝置包括電測系統、攝影測量系統和系統控制器；

所述電測系統包括設置于所述離心實驗裝置的滑環、十字板剪切儀、傳感器、多點切換箱、應變儀、PC機和圖像顯示器，所述傳感器包括設置于所述加固體內的土壓力傳感器和孔隙壓力傳感器以及設置于所述離心實驗裝置上的加速度傳感器，所述土壓力傳感器、孔隙壓力傳感器和加速度傳感器分別電連接至所述多點切換箱，所述多點切換箱電連接至所述應變儀，所述應變儀電連接至所述PC機，所述PC機電連接至所述圖像顯示器，所述系統控制器電連接至所述PC機；

所述攝影測量系統包括脈沖數字式攝像機、膠片投影儀、數字化儀、閃光儀和數據處理裝置，所述閃光儀與所述系統控制器電連接，所述脈沖數字式攝像機分別與所述膠片投影儀和系統控制器電連接，所述膠片投影儀與所述數字化儀電連接，所述數字化儀與所述數據處理裝置通訊連接；

所述軟土地基中設置有網格坐標，所述脈沖數字式攝像機拍攝照片并通過計算機計算求出所述網格坐標。

3.如權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，還包括對所述加固體內的土壓力傳感器和孔隙壓力傳感器的精度檢驗，所述精度檢驗為對離心加速度增加過程中及自重固結過程中的壓力變化情況進行分析，檢查土壓力傳感器和孔隙壓力傳感器的可靠性。

4.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述軟土地基樣品通過以下方法制備：

步驟S1，在所述模型箱的內表面充分涂刷潤滑液；

步驟S2，用標準砂在所述模型線內的下部制作基礎砂層，將所述基礎砂層充分壓實后，從所述模型箱的底部注水，使所述基礎砂層飽和形成砂土層；

步驟S3，將所述加固體置于所述砂土層上的預定位置，然后向所述加固體的周圍放入在真空中重新拌合好的黏土形成黏土層，形成著底式加固體，

或者，將所述黏土設置于所述砂土層上形成黏土層，然后將所述加固體設置于所述黏土層上，形成懸浮式加固體；

步驟S4，對所述加固體兩側的黏土層加壓，進行預固結，預固結完成后在所述黏土層粘貼網格坐標，網格坐標布置完成后，將所述模型箱組組裝，用與預壓荷載相等的荷載加載一天；

步驟S5，在所述加固體的上表面用標準砂制作基床，所述基床上放置沉箱所述沉箱通過固定連接于所述加固體上。

5.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述模型箱上設置有水平加載裝置和水箱，所述水平加載裝置設置于所述沉箱的右側，所述加固體左側的黏土層上設置有水位計和鉛直變位計。

6.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟2采集的數據為離心力速度提高過程中及自重固結過程中，所述加固體中的孔隙水壓力、土壓力及黏土層和加固體的變位；

或者，施加水平荷載后，所述加固體中的孔隙水壓力、土壓力及黏土層和加固體的變位。

7.如權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述第二次數據采集的數據為通過圓錐貫入試驗和鉛直荷載試驗得到的強度數據。