[发明专利]湿陷性黄土挤密桩桩间土湿陷系数的测试装置及测试方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种测量装置，特别是测定湿陷性黄土湿陷系数的装置及其测试方法。

背景技术

在湿陷性黄土地区，挤密法是一种很成熟的地基处理方法，主要应用于多层及高层建筑物的地基处理，因其施工速度快，造价低廉，施工设备简单，技术可靠，节约三材，社会效益好及处理厚度大等特点，得到了越来越广泛应用。

按现行《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025－2004）规范要求，对重要或大型工程除了满足规范要求检查外，在处理深度内，分层取样测定桩间挤密土及孔内填料的湿陷性及压缩性以及现场静载试验或其他原位测试综合判定。桩间挤密土湿陷性测定是在三桩桩心围成的三角形单元的形心处采取原状土样，通过室内试验测定湿陷性。但是，该评价方法忽略了桩土相互作用和桩间土湿陷被约束影响，而且现场桩间土与天然状态和室内试验边界和应力条件也不同，因此通过室内试验方法评价桩间土湿陷性缺乏理论根据，结果也出入很大，不能真实的反映现场湿陷变形机理。

桩间土形心处是挤密效果最弱的部位，由于桩体对桩间土紧固作用和挤密的效果不同，现场的实测值因该小于室内测定值，如果采用设计桩心距下的桩间土湿陷性现场和室内试验对比分析，试验误差的绝对值与现场测试的湿陷系数和湿陷量属于同一个数量级，不便于对比分析。另外；现场试验难度也非常大，这也是几十年来桩间土湿陷性机理认识不清的主要原因，因此，湿陷性黄土规范在该领域的研究一直是一个空白，由于对现场桩间土的湿陷性机理认识不清，给地基检测、工程建设造成不必要的浪投资浪费。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种直接用于实际工程现场测试的测试周期短、费用低、测试结果准确的湿陷性黄土挤密桩桩间土湿陷系数的测试装置及测试方法，提出一种6桩法现场测试桩间土湿陷系数试验模型，研究了桩间土湿陷机理，填补了规范的相应的理论空白部分。

本发明的技术方案是：一种测定湿陷性黄土湿陷系数的现场浸水载荷试验装置，其特征在于在相互平行的顶板和底板之间通过筋板连接为一体，在底板上均布有用于放置标点的孔。

上述底板为圆形，用于放置标点的孔均布在与底板同心的圆上，且顶板和底板的几何中心重合。

于上述用于放置标点的孔均布在与底板同心，且半径为底板半径1/2的圆上。

上述用于放置标点的孔为4个。

利用上述测定湿陷性黄土湿陷系数的现场浸水载荷试验装置进行测试的方法，其测量步骤如下：

1）开挖试验坑和安装载荷试验设备；

a.试验坑底面的直径，不应小于承压板直径的3倍；

b.试验坑底面标高，为需要测定现场湿陷系数土层标高；

c.在挖至试验坑底面标高附近，采取长高宽分别为200mm原状土样进行室内试验；

d.放置现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置时，应注意保持试验土层的天然湿度和原状结果；

e．在放置现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置的地表铺设10～20mm厚度的中、粗砂找平；

f．在与现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置中的孔（4）对应处，采用洛阳铲沿垂直方向打深、浅标点孔各2个，深标点孔的孔深为2R，浅标点孔孔深为1R，R为现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置中底板（1）的半径，在深、浅标点孔内分别放置深、浅标点，同时将塑料套管套在深、浅标点上；

g．按精密二等水准，精度在0.15mm内，分别测定现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置中，加压前顶板中心点，各标点底板点和标点顶点的标高；

h．载荷试验基准梁的支点应设置在承压板直径的3倍范围以外；

I．承压板的形心与载荷作用点应重合；

2）加载：加载等级不少于10级，加载至200kPa；

每加一级荷载的前、后，分别测记1次测定现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置的下沉量，以后每0.5h测记1次，连续2h内，每1h的下沉量小于0.10mm时，认为压板下沉已趋稳定，即可加下一级荷载，且每级荷载的间隔时间不应小于2h；

3）加压至200kPa下沉稳定后向试坑内昼夜浸水，连续浸水时间不宜少于10d，坑内水头不应小于200mm,附加沉降稳定后，试验终止；

4）按精密二等水准，精度在0.15mm内，分别测定加压浸水后的现场测定湿陷性黄土湿陷系数的承压装置中顶板中心点，各标点底板点和标点顶点的标高；

5）根据现场侧记数据，由此得各标点埋深对应现场土层厚度的湿陷系数计算公式：