[实用新型]一种土体超固结对抗拔桩承载力试验的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对抗拔桩承载力试验的装置，尤其是涉及一种土体超固结对抗拔桩承载力试验的装置。

背景技术

大型深埋地下结构需要进行超深基坑开挖施工，同时也需要采用大规模群桩来承受结构荷载与地下水浮力的作用。基坑开挖坑内土体卸荷、回弹，引起桩周土体应力场和位移场发生改变，进而影响正常工作状态下的桩基承载特性和结构物的沉降变形。目前基坑开挖对坑内桩基工作特性影响的研究很少，只有少量学者采用数值模拟对单桩极限承载力进行了分析，数值分析精度依赖于对桩-土相互作用、土体特性等因素模拟的准确性和合理性，同时数值模拟也无法反映土体超固结的影响，没有根本解决结构沉降的现象。为了更好的指导和分析桩试验结果，桩单元体试验前需先明确试验桩桩土界面摩擦角及界面剪切特性，但目前并没有这方面的专业试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种土体超固结对抗拔桩承载力试验的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种土体超固结对抗拔桩承载力试验的装置，其特征在于，包括压缩容器、加载机构和抗拔桩极限承载力量测机构、机架，所述的抗拔桩极限承载力量测机构设置在机架顶部，所述压缩容器设置抗拔桩极限承载力量测机构下方并与机架固定连接，所述的加载机构设在压缩容器下方，所述的压缩容器、加载机构和抗拔桩极限承载力量测机构相互连接。

与现有技术相比，本实用新型利用单元体模型进行试验，试验土样分干砂与饱和粉土，研究土体超固结对桩承载特性的影响，对防止地下建筑沉降具有重要意义，并更好的指导和分析了桩试验结果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1-抗拔桩极限承载力量测机构，2-压缩容器，3-加载机构，4-机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

一种土体超固结对抗拔桩承载力试验的装置，包括压缩容器2、加载机构3和抗拔桩极限承载力量测机构1、机架4，抗拔桩极限承载力量测机构1设置在机架4顶部，压缩容器设置抗拔桩极限承载力量测机构1下方并与机架4固定连接，加载机构3设在压缩容器2下方，压缩容器2、加载机构3和抗拔桩极限承载力量测机构1相互连接。

压缩容器2大小及刚度对容器内土体及抗拔桩的受力性状有重要的影响，压缩容器内径19cm，高34cm，容积9640cm³，采用壁厚1cm的钢板制成，容器底面以上1/3处设置一钢箍，钢箍采用壁厚1cm钢板制成，容器刚度很大，可保证试验过程中土体的侧限状态。本次试验中抗拔桩采用直径16mm的圆钢制成，土体中的桩长为20cm，抗拔桩桩侧距容器内壁，桩底距容器底部。试验过程中在土样底部放置透水石，容器底部设置排水孔。加载机构3用杠杆法施加，原理类似高压固结仪，通过杠杆原理将砝码的重量通过加载板施加至土体表面。本次试验过程中，土样较厚，考虑到压缩或回弹位移较大，因此设计了蜗轮蜗杆系统，该系统最大行程为300mm。试验过程中，首先采用平衡砝码保持杠杆的平衡，再逐级施加加载砝码即可将荷载加至土样上。在土样压缩或回弹的过程中杠杆会倾斜，此时可调节蜗轮蜗杆系统保持杠杆的水平。杠杆施加的力通过传力杆传至传力板上，传力板采用厚2cm的钢板/成，传力板将压力传至传力环上，再加至加载板上。传力环采用采用外径114mm，壁厚5mm钢管制成，加载板采用壁厚1cm圆形钢板制成，板中心处留直径19mm圆孔，便于模型桩穿出。抗拔桩极限承载力的测试采用常速率拔出法，试样制备完成后，采用应变式无侧限压力仪对试桩施加恒定的上拔速率，采用位移百分表及量力环进行试桩位移及上拔力的量测。