[发明专利]一种地基基础检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置和检测方法，具体讲涉及一种模拟降雨条件下，用于检测地基基础的抗拔承载性能和地基土体渗透液化学组分的装置和方法。

背景技术

输电线路地基基础不同于普通的岩土工程，它具有分布广、跨度大、地形地貌及地质条件复杂等特点，地基土体在不同地下水赋存环境下的承载性能的变化对于杆塔基础的科学选型和设计优化具有重要意义。近年来越来越多的输电线路工程途径黄土、红粘土、盐泽土、膨胀土等特殊土地区。研究表明，上述各类特殊土的黏结强度主要与土体中的胶结物类型和含量有关，而水体对胶结物的溶蚀是造成特殊土地基和构筑物发生破坏的主要原因。如何表征土体胶结物的溶蚀、土体黏结强度、以及土体中输电线路杆塔基础承载特性三者之间的关系，对研究特殊土地区输电线路地基基础工程的设计优化、防灾减灾有关键意义。

近年来，国内外学者通过“土柱淋滤”试验获得了大量成果，该试验主要用于分析雨水淋滤下土体的渗透性、压缩性、土体强度的变化，而对于在水体侵蚀下(包括淋滤、浸泡、水流侵蚀)由于地基土黏结强度变化所引起的基础模型的抗拔性能变化尚缺少研究，这与目前缺乏相关的检测设备来分析这一科学现象有关。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供一种地基基础检测装置及其检测方法。

本发明提供的技术方案是：一种地基基础检测装置，所述地基基础包括置于容器内的地基土体和现浇于所述地基土体中的基础模型，其改进之处在于：所述检测装置包括分别设于所述容器顶部和底部的降雨系统和集液系统、通过连接杆与所述基础模型连接的拉力计、以及分别设于所述基础模型和所述地基土体上的位移传感器；所述容器用高强度耐腐蚀透明有机玻璃板材制成；所述容器内部两侧对称设有深埋于地基土体中的底部为锥形的卡槽。

优选的，所述降雨系统包括覆盖在所述容器顶部的中空过水顶板，一端置于所述过水顶板内，另一端穿出所述过水顶板侧壁上的通孔后与进水装置相连的导管；

所述通孔上安装有孔径略小于所述导管的直径的弹性密封圈，以使所述导管过盈安装在所述过水顶板上；所述进水装置为可调节流速的抽水泵或带高度差的供水设备；所述过水顶板底部均匀布满通孔，以实现对所述地基土体和所述基础模型的淋滤。

优选的，所述集液系统包括所述地基土体下方的用于承载所述地基土体的透水板，敷于所述地基土体和所述透水板之间的滤膜，设于所述透水板下方的一端紧贴所述容器内壁，另一端向下倾斜后通过所述容器侧壁的条形开口伸出容器外、并与集液容器相连的导流板；

所述透水板为均匀布满通孔的有机玻璃板，其通过所述容器两侧内壁上垂直设置的挡板固定于所述容器中；所述导流板为耐腐蚀的有机玻璃板。

优选的，所述连接杆为一端现浇于所述基础模型，另一端穿过过水顶板后通过端部通孔与拉力计底端挂钩相连的钢筋。

优选的，所述卡槽的上方设有垂直于所述卡槽轴向的螺孔，所述容器壁设有与所述螺孔相适应的通孔，所述卡槽通过所述螺栓固定于所述容器壁上；所述卡槽顶部设有平行于所述卡槽轴向的螺孔，过水顶板上设有与所述卡槽顶部螺孔相适应的通孔，所述过水顶板通过螺栓与所述卡槽固定；所述卡槽的底部锥端进入土体深度不大于10cm，用于固定地基土体，保证地基土体的侧壁不随基础模型的上移而上移。

优选的，所述地基土体为黄土、红粘土、盐泽土、膨胀土或岩土中的任意一种。

一种地基基础检测方法，所述方法包括如下步骤：

S1，安装降雨条件下地基基础检测装置；

S2，开启降雨系统，模拟所述地基基础所处的降雨环境，同时用拉力计向基础模型施加上拔荷载，直至地基土体隆起破坏；

S3，读取地基土体隆起破坏时的拉力计和位移传感器的数据，获得地基土体的荷载-位移曲线以及抗拔承载力；

S4，用集液系统收集渗透液，并检测所述渗透液的化学成分。

优选的，所述步骤S1包括：

A1，按照由下到上的顺序依次将导流板、透水板、滤膜安装在所述容器内；

A2，将待研究的地基土体放置在所述滤膜之上，保证横平竖直；

A3，将卡槽沿所述容器内壁插入所述地基土体内，保证卡槽的锥端进入地基土体10cm以上，并通过螺栓将卡槽与容器壁固定；

A4，在地基土体中部开挖尺寸与基础模型相适应的基坑，在沿基坑轴线方向放入连接杆后向基坑内浇注混凝土，并养护所述混凝土以形成基础模型；

A5，将过水顶板覆盖在容器顶端，并通过螺栓将过水顶板与卡槽固定。