[发明专利]一种测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置及方法

权利要求书

1.一种测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，包括加载装置及管桩模型试验箱；所述加载装置包括反力架、设置在所述反力架上给管桩模型试验箱提供压力的加载机构；安装在所述反力架上的管桩模型试验箱，其特征在于：

所述加载机构设置在所述反力架的顶部内侧；所述管桩模型试验箱可拆卸地设置在所述反力架的内部；所述加载机构位于所述管桩模型试验箱的管桩模型安装位的上方；所述反力架的顶部内侧设有用于检测所述管桩模型的纵向移动位置的位移检测装置。

2.根据权利要求1所述的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述反力架包括上框架及下框架；所述上框架的侧壁及所述下框架的侧壁皆设有若干安装通孔，所述上框架及所述下框架通过螺栓安装在所述安装通孔及螺母锁定进行可拆卸连接。

3.根据权利要求1测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述上框架包括至少两根平行设置的呈倒“凹”的杆体；相邻的两根所述杆体通过连接杆横跨两者的形式进行连接。

4.根据权利要求3所述的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：平行设置的所述杆体的中部设置有一连接杆；一固定板可拆卸地安装在所述上框架的顶部内侧的中部；所述固定板上固定设置加载机构。

5.根据权利要求1的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述反力架的底板的侧壁上设有至少两个安装凹位，所述管桩模型试验箱的底部设有垫块；所述管桩模型试验箱通过垫块安装在安装凹位而安装在反力架内。

6.根据权利要求3所述的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述连接杆通过高强螺栓组件可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述底板所述位移检测装置为位移计，所述加载机构为超薄型千斤顶。

8.根据权利要求1所述的测试桩与注浆土体接触面失效机理的试验装置，其特征在于：所述管桩试验模型箱包括箱体，所述箱体的前箱壁包括至少两块可拆卸板体。

9.一种使用权利要求1至8任一权利要求所述的试验装置进行的测试管桩与注浆土体接触面失效机理的试验试验方法，其特征在于包括以下步骤：

组装模型试验箱，并安装在下框架上；

根据要试验的管桩的入土情况，调节上框架的高度且与下框架固定；

在模型试验箱内的底部铺设硬土，硬土的厚度在15cm～30cm；

在管桩底部设置压力盒，将管桩放置在硬土上并对应上框架的中间位置；

在管桩外套设与管桩对应的PVC管，PVC管内表面与管桩外表面之间预留用于灌注水泥浆的空隙；所述管桩的外表面贴有若干对称布置的应变花，管桩的顶部设置有位移传感器；

用试验土体填充箱体：每填充30cm高度的试验土就进行一次压实，直到埋过PVC管的外表面最上层的应变花。

试验土体压实后，收紧PVC管并拔出，使试验土土体的外表面形成与PVC管波纹相同的纹路；

在管桩与土体之间灌注水泥浆；

待水泥凝固后将圆环钢板套入模型桩，确保其内径同水泥浆体与土体的胶结面相切；

加载装置从上部对管桩施加竖向压力；记录所述应变花、位移传感器、压力表、压力盒监测到的数据。

10.根据权利要求9所述观测管桩与注浆土体之间剪切变形破坏特征的试验方法，其特征在于：待水泥静置多于28天的凝固时间后，将圆环钢板套入模型桩。