[发明专利]一种临河基坑施工对桩基影响的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及深基坑与地下工程施工对桩基的影响评估与桩基优化设计领域，具体涉及一种临河基坑施工对桩基影响的测试装置。

背景技术

近年来，随着城市建设与水利交通等行业的逐渐建设发展，产生了大量的深基坑工程，并常邻近河流与湖泊建设地下工程项目，临河开挖施工的基坑工程不可避免地受到地下水条件改变引起渗流及非对称荷载的影响，其设计施工难度更大，对周围环境的控制将更加严格。软土临河场地的深大基坑工程施工，特别是多面临河条件下地下水直接参与坑底隆起回弹作用，稍有不慎将产生地下水渗透破坏、土体滑移失稳、坑底隆起回弹、工程桩变位及卸载受拉断裂等问题，造成坑底桩基大面积倾斜或桩顶断裂破坏，影响工程的质量，造成巨大的经济损失。

深大基坑隆起回弹与坑底桩基承载性状之间存在重要的相互作用，然而目前国内外还缺乏直观实用的分析方法，理论的分析与工程计算还是将基坑稳定性与支护结构变形及坑底桩基承载性状的影响分开评估，单独计算基坑隆起回弹和桩基承载力，分析理论不符合基坑与桩基的实际受力条件，具有很大的盲目性。此外，工程建设现场试验成本高，耗时久远且试验受力状态与实际差距甚远，或限于软土及地下水条件，工程现场无法进行基坑回弹隆起及其对坑底桩回弹影响的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临河基坑施工对桩基影响的测试装置，可模拟形成深基坑与临近河流水力与地质条件，预测多面临河深大基坑施工坑底隆起回弹与桩基承载影响，其结构简单、功能易行，测试效果直观、准确，具有较高的经济性与可重复性。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种临河基坑施工对桩基影响的测试装置，其包括模型箱体、测量支架与多个传感器，模型箱体内设置有土体，土体设有多块模型板，多块模型板之间形成基坑，基坑内设有伸入土体的桩基，桩基的远离土体的一端连接有测量支架，测量支架可拆卸连接于模型箱体的外壁，基坑内还设置有至少一根支撑件，支撑件的两端分别抵住两块模型板，模型箱体内设置有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，第一河流模型槽和第二河流模型槽分别设置于基坑的两侧并与基坑连通，基坑与第二河流模型槽之间具有间隙，多个传感器分布于土体、多块模型板、桩基和测量支架。

进一步地，在本发明较佳实施例中，模型箱体内设置有第一隔板，第一隔板与模型箱体的内壁围成第一河流模型槽；多块模型板包括第一模型板和第二模型板，第一模型板的一端以及第二模型板的一端均与第一隔板的远离第一河流模型槽的一侧连接，第一模型板的另一端以及第二模型板的另一端均与模型箱体的内壁连接并在第一模型板和第二模型板之间形成基坑；模型箱体内设置有第二隔板，第二隔板的两端分别与第一隔板以及模型箱体的内壁连接并在第一隔板以及模型箱体的内壁间形成第二河流模型槽，第二隔板与第二模型板间形成间隙。

进一步地，在本发明较佳实施例中，多个传感器包括设置于桩基及测量支架的用于测量桩基参数的桩基传感器，以及设置于模型板及土体的用于测量基坑参数的基坑传感器。

进一步地，在本发明较佳实施例中，测量支架包括水平支架和与水平支架活动连接的多个竖直支架，竖直支架包括活动连接的第一管件与第二管件，第一管件与水平支架活动连接，桩基传感器设置于第二管件与桩基。

进一步地，在本发明较佳实施例中，水平支架朝向竖直支架的一侧设有凹槽，第一管件滑动嵌设于凹槽中，第一管件与第二管件螺纹连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第二隔板与第一隔板以及模型箱体的内壁均可拆卸连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第一河流模型槽在远离第二河流模型槽的一端设有第三隔板，第三隔板、第一隔板与模型箱体的内壁之间形成积水箱，积水箱连通有进水管，进水管设置有水流控制阀，第一隔板、第二隔板和第三隔板均设置有通水孔。

进一步地，在本发明较佳实施例中，通水孔设置有过滤装置。

进一步地，在本发明较佳实施例中，过滤装置为纱布。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第一模型板的远离第二模型板的一侧的土体的土方量大于间隙内的土体的土方量。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第一河流模型槽设有第一泄水孔并配设有与第一泄水孔配合的第一孔塞，第二河流模型槽设有第二泄水孔并配设有与第二泄水孔配合的第二孔塞。

进一步地，在本发明较佳实施例中，测试装置还包括用于记录模型箱体状态的拍照设备。

本发明实施例的临河基坑施工对桩基影响的测试装置的有益效果是：