[实用新型]考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及单桩水平承载特性的测试装置，特别是考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置,主要适用于室内承压水作用下单桩水平承载特性方面的研究,属于桩基测试技术领域。

背景技术

桩基础已广泛应用于工业和民用建筑之中，成为一种重要的基础形式。由于高层及超高层建筑物越来越多，其桩基础也越来越深，特别是对于有承压水地层的区域，桩基础可能会进入或穿过承压水土层，由于承压水的影响，使得桩基承载性状不同于无承压水区域。为了获得桩土性状及单桩承载力的变化规律，常采用单桩现场承载试验进行研究，在现场试验中由于承压水层受试验场地区域边界影响难以控制承压水的水压和水量，造成现场实测试验数据的离散性大、效果差，难以获得与之相匹配的桩土承载性状规律，而且现场试验的周期长、费用高，通常一组(3根桩)有承压水作用下的单桩水平承载力试验需要几个月才能完成，且所需费用高达几十万甚至上百万。

发明内容

为了克服已有单桩水平承载特性测试方式的效果较差、操作不便、工期较长、费用高昂的不足，本实用新型提供一种效果好、操作方便、工期短、费用低的考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置，包括模型箱、供压系统、水平加载系统和数据采集系统，所述模型箱内铺设模拟场地的箱内土体，所述箱内土体埋设试验桩，所述模型箱设有进水孔和出水孔，所述进水孔位于承压透水土层的上部，所述进水孔与供压箱连通，所述出水孔位于所述承压透水土层的下部，所述出水孔安装泄压阀；所述水平加载系统包括试验桩帽、导向滑轮、牵引绳和砝码，所述试验桩帽安装在所述试验桩的顶面，所述试验桩帽与所述牵引绳的一端连接，所述牵引绳穿过所述导向滑轮，所述牵引绳的另一端与砝码连接，所述导向滑轮安装在所述模型箱上；所述数据采集系统包括位移计、孔隙水压力计和土压力计，所述位移计位于试验桩帽上，所述孔隙水压力计位于承压透水土层内，所述土压力计位于承压水层上的箱内土体内，所述位移计、孔隙水压力计和土压力计与数据采集仪连接。

进一步，所述供压箱包括箱体、水位标尺线、密封条、水位升降阀和隔离膜，所述水位标尺线刻在箱体上，水位升降阀带动隔离膜在密封条内上下滑动。

再进一步，所述承压透水土层包括位于模型箱内壁的蓄压池，所述蓄压池分别与进水孔和出水孔连通，所述蓄压池与箱内土体之间通过过滤网连接。

更进一步，所述箱内土体的顶面放置承压板，所述承压板上放置压重堆载。

所述模型箱的内壁设有卡槽，止水条安装在卡槽内，土工膜安装在止水条上。

所述试验桩上粘贴应变片。

本实用新型的有益效果主要表现在：(1)实现了地下承压水的模拟环境，且承压水的压力可调、可控。本装置采用供水源、供压箱、蓄压池、不透水土层、承压透水土层、土工膜等实现了地下承压水的模拟，而且通过水位升降阀来调整和控制地下承压水的水压高低。(2) 实现了不同承压水压头作用下单桩水平承载力试验。有无地下承压水及水压高低会对单桩水平承载性状有较大影响，采用本装置可实现不同承压水头作用下单桩水平承载特性研究。(3)加载系统稳定。本装置采用试验桩帽、牵引绳、导向滑轮、砝码等组成加载系统，可实现逐级稳定加载，避免了由液压或电机引起的加载过程中荷载不稳定的情况，实现了稳定加载。(4)效果好。由于现场地层及水文条件的复杂性，现场试验难以获得稳定承压水头，造成现场实测试验数据的离散性大、效果差，而本装置能提供相同的试验条件，保证了试验结果的可靠性。(5)周期短、费用底、操作方便。现场试验的周期长、费用高及试验程序复杂，通常一组(3根桩)承压水作用下的单桩水平承载力试验需要几个月才能完成，且所需费用高达几十万甚至上百万，而本装置试验费用低、工期短、操作方便，且可重复使用。

附图说明

图1是考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置的结构示意图。

图2是模型箱图。

图3是供压箱图。

图4是供压箱剖面图。

图5是隔离膜图。

图6是蓄压池图。

图7是过滤网与蓄压池的连接图。

图8是蓄压池与卡槽的连接图。

图9是试验桩帽图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。