[发明专利]土压力盒钻孔埋设方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程测试领域，更具体涉及一种土压力盒钻孔式埋设方法，同时还涉及一种土压力盒埋设装置，它适用于中硬土层中土压力盒的组装固定、定位埋设及数据监测。

背景技术

土压力盒适用于长期测量路基，边坡，大坝，隧道，土堤等结构物内部土体的压应力。在岩土工程施工与监测实践中，通常采用在迎土面和土体中埋设土压力传感器，来进行结构表面及土体内部的土压力监测，并通过相应的数据采集设备来获取所需的数据。

常用的土压力传感器的埋设方法有：挂布法、顶出法、弹出法和钻孔法。这几种埋设技术均比较成熟，在工程中应用广泛。围护结构迎土面土压力盒的埋设常用的挂布法，是将土压力传感器按布点的位置，先装在一定宽度的尼龙布上，然后将带有传感器的尼龙布铺挂在钢筋笼的表面相应位置上，随同钢筋笼一起吊入沟槽中，定位后向沟槽内浇注混凝土，随混凝土面的上升，借混凝土的侧向推力，将铺挂在钢筋笼表面的尼龙布连同土压力传感器一起压向沟槽的壁面。顶出法可通过气动活塞将土压力盒顶出，紧贴土体从而进行测试。钻孔法常用于土体中土压力传感器埋设，即在土体中先进行泥浆护壁钻孔，并将土压力传感器固定在定制的薄壁槽钢或钢筋笼上，然后将土压力传感器随薄壁槽钢或钢筋笼一道埋入钻孔中规定深度位置，再在钻孔中回填细砂，待细砂固结后进行土压力的测试。

这些常用埋设方法的缺点在于，部分方法如顶出法，其装置复杂，埋设过程中设备与元器件易损坏，埋设装置成本较高；挂布法难以控制土压力盒的埋设位置和方向，造成测量误差；钻孔法薄壁槽钢或钢筋笼相对土体的刚度较大，埋入土体后存在与土体侧向变形不协调的问题，因而对土压力测试结果的精度有一定的影响；薄壁槽钢或钢筋笼的价格较高，因此埋设方法的经济性不强；土压力传感器需在施工现场焊接，操作不易，安装效率低下。

因此，为解决以上缺陷问题，亟需对现有的测试装置与方法进行改造，提出一种土压力盒钻孔埋设方法与装置，确保试验可实施性强，成果准确可靠。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种适用于中-硬土层的土压力盒钻孔埋设方法，方法易行可靠，优势显著，能有效的满足各类中、硬土层中土压力的定向定位测试，适用范围广。

本发明的另一个目的是在于提供了一种土压力盒埋设装置，结构简单，组装便捷，使用方便，能满足各类中、硬土层中土压力的定向定位测试，测试数据准确性高。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种土压力盒钻孔埋设方法，其步骤是：

步骤一：在预测试土层中进行钻孔，达到测试深度(1～20m)，并采用泥浆护壁，钻孔直径稍大于土压力盒埋设装置宽度，使土压力盒埋设装置即能够埋设于钻孔中，方便的调整方位，也能够最大限度节约注浆材料；

步骤二：选取尺寸与量程合适的土压力盒，置于土压力盒夹具中，数据线由B伴夹具钢块侧方预留的线孔引出，通过二根螺栓将土压力盒夹具的A伴夹具钢块与B伴夹具钢块紧密连接，土压力盒固定于土压力盒夹具中；

步骤三：将土压力盒夹具和塑料连接条同时放置于第一槽型塑料条与第二槽型塑料条之间，自B伴夹具钢块引出的数据线继续通过第二槽型塑料条侧边预留的线孔引出，通过螺钉把二条槽型塑料条、塑料连接条、土压力盒夹具四者固定，形成一个整体，完成土压力盒埋设装置的组装；

步骤四：将组装完成的土压力盒埋设装置，利用绑在塑料连接条上的线绳缓慢向下，放入已经预成孔的钻孔内，调整好土压力盒的深度(1～20m)和方位(任意)，在地表固定线绳，土压力盒数据线引出钻孔至地面；

步骤五：在埋设有土压力盒埋设装置的钻孔内，缓慢注入适量低强度微膨胀注浆材料(用量根据试验所需孔径和孔深而定)，直至注浆材料填满钻孔至地表；

步骤六：静置，待低强度微膨胀注浆材料固结完成后，根据测试需求采用数据采集仪进行土压力的测试。

一种土压力盒埋设装置，其组成包括：第一槽型塑料条，第二槽型塑料条，塑料连接条，土压力盒夹具，土压力盒。其特征在于：土压力盒埋设装置由第一槽型塑料条和第二槽型塑料条并排平行放置，槽口相对。土压力盒夹具卡在两槽口之间，并通过左右两侧各二个螺钉固定在第一槽型塑料条和第二槽型塑料条之间的中下部，塑料连接条卡在两槽口之间，并通过二个螺钉将两端固定在第一槽型塑料条和第二槽型塑料条之间的上部。