[发明专利]一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型及试验方法

权利要求书

1.一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，包括模型箱、桩基模型、注浆系统、反力系统和监测系统；所述的模型箱用于承载试验土样，在所述的土样内插装有一个桩基模型，所述模型箱外安装有一个反力系统，所述的反力系统包括一个反力架，在所述的反力架上设有对所述的桩基模型的顶部实施反向力的施力装置；所述的桩基模型的一侧设有对桩基模型周围进行注浆的注浆系统；所述的监测系统对桩基的承载力以及沉降量进行监测；

所述的注浆系统由空压机、储液桶、注浆记录仪、注浆管以及输气管和注浆软管构成，所述的储液桶为上下焊接钢板密封的圆桶，储液桶上部设置输气口和进浆口，底部设有浆液搅拌装置；空压机与储液桶通过输气管连接注浆软管；所述的注浆软管与所述的注浆管相连，所述的注浆管插装在桩基模型的一侧；储液桶中储存一部分浆液，通过控制空压机输出恒定的空气压力，恒定的空气压力作用在浆液上进而保持恒定的注浆压力；

在所述的注浆管前端部的侧壁上开设有浆液喷射出口；

所述的浆液喷射出口包括多个，多个浆液喷射出口位于同一条轴线上，该轴线与注浆管的轴线平行。

2.如权利要求1所述的一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，所述的模型箱为内径1m，壁厚2cm，高度1.5m的圆柱形铁桶，试验过程中土样模拟工程现场土体分层夯实到模型箱中。

3.如权利要求1所述的一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，所述的模型桩中心线与注浆管中线之间的距离是30cm。

4.如权利要求1所述的一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，所述的施力装置包括一个千斤顶，所述的千斤顶的动力输出端连接桩基模型，千斤顶与反力架相连。

5.如权利要求1所述的一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，所述的反力架顶部安装有反力板，且通过螺母安装在反力架上。

6.如权利要求1所述的一种适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型，其特征在于，所述的监测系统包括用于监测桩基位移的位移计和对桩基的承载力监测的承载传感器，所述的承载传感器安装在千斤顶与反力架之间，用于监测桩基的承载力；位移计位于桩基模型顶端侧部，位移计另一侧连在反力架上。

7.如权利要求1-6任一所述适用于补注浆提升桩基承载力的试验模型的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)组装试验模型；将制备的土样分层夯实到模型箱中，夯土过程中预埋注浆管，通过反力系统将桩基模型反压入土体中，连接位移计、荷载传感器；

(2)组装注浆系统，通过输气管连接空气压缩机和储液桶，通过注浆软管连接储液桶、注浆记录仪和自制注浆管；

(3)将一定量的浆液通过送浆阀门灌入储液桶中，打开空压机按一定压力输出空气压力到储液桶中；

(4)打开进浆阀门，开始注浆；

(5)注浆结束后，模型箱静置2d，测试桩基模型的沉降量和桩基承载力。