[發明專利]一種用于地基載荷試驗的柔性承壓板

有效

• 申請號: 202210813466.8
• 申請日: 2022-07-11
• 公開（公告）號: CN114960785B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 許年春;吳同情;鄭瑞;吳越;楊全虎;劉洋
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;E02D33/00;E02D1/00;E02D1/02
• 代理公司: 重慶市嘉允啟行專利代理事務所(普通合伙) 50243
• 代理人: 胡柯

一種用于地基載荷試驗的柔性承壓板，包括有鋼盒體，所述鋼盒體頂面放置有鋼架，鋼盒體底面敞開，且敞開處的內側安裝有帆布墊，鋼盒體內還設置有氣囊，所述氣囊可將帆布墊由底面敞開處推出鋼盒體。本發明的氣囊可以將帆布墊推出鋼盒體，帆布墊底面可以隨土體表面同步下沉，邊緣位移傳感器能夠準確測試出臨塑荷載，試驗過程中帆布墊向下推出鋼盒體的程度總體不變，防止推出太多，氣囊也被推出鋼盒體后破壞，也不能推出太少，需要始終保持用帆布墊接觸地面，而不是用鋼盒體的底面，減少誤差。

技術領域

本發明涉及地基檢測領域，具體為一種用于地基載荷試驗的柔性承壓板。

背景技術

地基平板載荷試驗是地基測試中一種廣泛開展的原位試驗，地基平板載荷試驗可測出地基土的臨塑荷載、極限荷載，以及變形模量、回彈模量。目前平板載荷試驗中所用的承載板為多層不銹鋼板，一方面，由于板結構受力的缺陷，所需的板厚度大或層數多，導致承載板總體質量大，搬運和試驗操作均不方便；另一方面，多層不銹鋼板在承壓過程中板底幾乎保持平面，沉降處處相等，而板底壓力分布與土的類型及所處應力狀態有關，復雜多變，因此試驗測得的土體變形模量、回彈模量是不準確的，也無法根據板底邊緣處的臨塑荷載按照土力學教材上的公式反演土體的抗剪強度參數(內摩擦角φ、粘聚力c)。

對比文件CN203755287U中公開了“一種可施加均勻豎向壓力的柔性承載板”：其采用不銹鋼板下方粘接水囊的方式，水囊內只裝部分水，試驗中通過鋼板上的小孔往水囊內充氣，改變囊內壓力，并提出水囊采用高強柔性不透水材料做成。這種方式存在的問題是：(1)水囊外露，水壓力作用使水囊朝外側拉扯，粘接處很容易破損，承壓板的承載能力有限，無法滿足地基載荷試驗的需要；(2)在臨塑荷載作用下，板底邊緣處地基土出現塑性變形，但由于水囊壁承受很大的拉力，處于緊繃狀態，水囊壁不立即隨土體表面一起下沉，安置于該處的位移傳感器無法準確測試出臨塑荷載。

對比文件CN212561643U中公開了“一種適用于柔性基礎平板載荷試驗的柔性承壓板”：橡膠層通過環形支座與鋼板連接，橡膠層與鋼板之間設有空腔，空腔內裝滿液體。這種方式存在的問題是：(1)橡膠層外露，水壓力作用使橡膠層朝外膨脹，不僅連接處容易破損，而且板底面積增大，板底壓力很難準確計算；(2)地基土表面在均勻壓力作用下中部沉降大，邊緣沉降小，而液體的壓縮性都很小，在液體體積幾乎不變的情況下，很難保證橡膠層底與地基土表面緊密結合。

因此，需要設計出一種結構合理，能對地基土體表面施加均勻豎向荷載的柔性承壓板。

發明內容

本發明的目的就是提供一種用于地基載荷試驗的柔性承壓板。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有鋼盒體，所述鋼盒體頂面放置有鋼架，鋼盒體底面敞開，且敞開處的內側安裝有帆布墊，鋼盒體內還設置有氣囊，所述氣囊可將帆布墊由底面敞開處推出鋼盒體。

作為優選，所述鋼盒體內側頂面的幾何中心位置安裝有中點位移傳感器；

所述氣囊上部敞開，氣囊敞開處固接在鋼盒體內側頂面上，且將中點位移傳感器包圍在內，氣囊敞開處的內側還固接有支撐框，支撐框朝向氣囊內底面的一側安裝有若干個邊緣位移傳感器，所述邊緣位移傳感器優選為兩個，所述邊緣位移傳感器均以中點位移傳感器為中心對稱設置；

所述氣囊內底面的中心位置安裝有與中點位移傳感器對應的第一感應片，氣囊內底面邊緣位置安裝有與邊緣位移傳感器一一對應的第二感應片。

作為優選，所述鋼架由中心鋼板和若干方鋼管組成，中心鋼板位于鋼盒體頂面幾何中心位置，中心鋼板上開設有中心孔，中心孔軸心線垂直于鋼盒體頂面，方鋼管以中心孔為圓心均勻固接在中心鋼板四周，且方鋼管的軸心線均穿過中心孔。

作為優選，所述鋼盒體頂面還開設有與氣囊連通的充氣孔、供傳感器導線使用的導線孔。

作為優選，所述帆布墊由多層帆布通過軟膠粘接。