[发明专利]一种桩土接触面剪切力学特性的测试方法

权利要求书

1.一种桩土接触面剪切力学特性的测试方法，其特征在于，

采用桩土接触面剪切力学特性测试装置进行测试，所述桩土接触面剪切力学特性测试装置包括支撑装置(1)、压力室(2)、压力装置(4)、多个推力装置(3)和多个水平固定装置(5)；所述支撑装置包括框架(1.1)、支撑板(1.2)和设置在所述支撑板上方的反力架(1.3)；所述压力室设置在所述支撑板上，其包括顶板(2.1)、底板(2.2)和滑动设置在所述顶板和底板之间的多块外侧立板(2.3)，所述底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样(6)和土试样的型腔，所述型腔的水平截面大小能够调节；所述压力装置设置在所述反力架上，用于对所述桩试样施加竖向荷载；多个所述推力装置与多个所述外侧立板一一对应设置，每个所述推力装置均可单独对相应的所述外侧立板施加水平推力；所有外侧立板均可在推力装置的作用下沿水平方向向压力室的中部移动，以通过对压力室内的土试样进行挤压进而对桩试样的各侧施加相同或不同的水平力；多个所述水平固定装置用于约束所述桩试样的水平位移；

所述压力室的型腔内设有伸缩室(2a)，所述伸缩室由顶板(2.1)、底板(2.2)、所有外侧立板(2.3)和多块伸缩板(2.4)围成，每块所述外侧立板的内侧竖向设有与其垂直的两块伸缩板，所述伸缩板的上下两端分别与所述顶板和底板滑动连接，所述伸缩板由单件伸缩板A(2.41)和单件伸缩板B(2.42)插接而成，所述单件伸缩板A和单件伸缩板B的插接部上分别设有插接槽(2.43)和插接板(2.44)，所述插接板水平滑动的安装在所述插接槽内；

每一块所述外侧立板的内侧均设有至少两个连接组件(2.5)，所述连接组件包括水平设置的锚杆(2.51)和多个螺帽A(2.52)，至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板A，且至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板B，每根锚杆上且于每块伸缩板的两侧各设有一个螺帽A，两所述伸缩板通过多个连接组成件连接形成伸缩板组；所述外侧立板的内表面在竖直方向设有多个定位组件，所述定位组件包括两个固定块(2.34)、连接两个固定块的水平滑杆(2.35)和多个螺帽B(2.36)，水平滑杆贯穿所述伸缩板组设置，每根水平滑杆上且于伸缩板组的两侧各设有一个螺帽B；

推力装置包括水平加载装置(3.1)、水平传力杆(3.2)、压力传感器B(3.3)和位移传感器B(3.4)；

压力装置包括竖向加载装置(4.1)、竖向传力杆(4.2)、压力传感器A(4.3)和位移传感器A(4.4)；

测试方法包括以下步骤：

步骤S1、安装桩试样：先将预制好的桩试样(6)放置于测试装置的压力室(2)内，并调整水平固定装置(5)控制所述桩试样不发生水平位移；

步骤S2、安装压力装置：将压力装置(4)安装在反力架(1.3)上，所述桩试样的顶端通过竖向传力杆(4.2)与竖向加载装置(4.1)相连，所述桩试样与所述竖向传力杆之间夹设有位移传感器A(4.4)和压力传感器A(4.3)；

步骤S3、水平推力装置调试：启动水平加载装置(3.1)，使所述水平加载装置通过水平传力杆(3.2)与所述外侧立板的外表面相接触，并保持各个所述水平加载装置到所述桩试样的外侧距离相等，所述外侧立板与水平传力杆之间设有位移传感器B(3.4)和压力传感器B(3.3)；

步骤S4、装置土试样：将土试样填入所述压力室内，并根据实际工程需求对所述土试样均匀捣实，最终所述土试样保持与所述压力室的上边缘平齐；

步骤S5、安装顶板：将多块单元顶板(2.11)通过插杆(2.12)与插接孔(2.13)插接围绕所述桩试样拼合成顶板(2.1)，所述顶板安置于压力室顶部，所述顶板与顶杆相连接；

步骤S6、对土试样施加水平压力：根据实验要求控制所有所述水平加载装置对土试样的各侧施加大小相同或不同压力，并记录所有水平加载装置的压力传感器B(3.3)和位移传感器B(3.4)的读数；

步骤S7、桩土接触面剪切测试：启动所述竖向加载装置对所述桩试样施加竖向压力，同时记录压力传感器A(4.3)和位移传感器A(4.4)读数；

所述步骤S2之后且在所述步骤S3之前还包括步骤S30：将所述伸缩板(2.4)的内端与所述桩试样相接触，并控制同一外侧立板(2.3)内侧的两块伸缩板(2.4)的距离与所述桩试样相适配。