[发明专利]一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及方法，所述的试验装置包括模型箱和竖向受荷体；所述竖向受荷体内部空间由n‑1个等厚度分隔板均匀隔开成n个隔室构成，每个隔室均设有与隔室相匹配的可在所述的隔室内沿着内壁上下滑动的活塞；所述的分隔板与所述的竖向受荷体内壁紧密连接，每个隔室的底部均设有相同的孔洞；所述的模型箱底部对应所述竖向受荷体孔洞位置设有与所述孔洞相匹配的通孔；所述的孔洞外接透明状带有刻度的出水管，所述的出水管与所述的竖向受荷体连通构成U型连通器。本发明可测得任意地质条件下构筑物受到的土压力值以及所产生相应的沉降量，同时避免在埋置土压力盒过程中发生的位置偏移，影响测量精度。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及其试验方法。

背景技术

随着城市建设的发展，地下空间的样式与规模多种多样，周边环境也互不相同，这其中就包括了基坑、盾构隧道一侧存在偏压荷载的情况。隧道修建过程中如何精确测定其竖向土压力，从而有效加固隧道结构，控制好地表沉降。

通常用来测定土压力的土压力盒主要是利用压力传感器制成，使用土压力盒可以测定偏压荷载作用下竖向土压力的分布情况，在测定竖向土压力时，土压力盒水平埋置在待测的挡墙中，但在实际使用过程中，由于受到土体的挤压，土压力盒发生倾斜偏转，使得测量的竖向土压力不准确。

目前测量竖向土压力的试验装置较少，并且受到土体挤压土压力盒位置发生偏移的问题一直难以解决，因此有必要研发一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置。

发明内容

为克服背景技术中存在的缺陷，本发明提供一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及其试验方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置，包括模型箱和设置在所述模型箱内的竖向受荷体；

所述竖向受荷体四周以及底部均由钢板拼接而成，拼接处经过密封处理，所述竖向受荷体内部空间由n-1个等厚度分隔板均匀隔开成n个隔室构成，n至少为1，每个隔室均设有与隔室相匹配的可在所述的隔室内沿着内壁上下滑动的活塞；所述的分隔板与所述的竖向受荷体内壁紧密连接，每个隔室的底部均设有相同直径的孔洞；所述的模型箱箱体底部对应所述竖向受荷体孔洞位置设有与所述孔洞相匹配的通孔；所述的孔洞外接透明状带有刻度的出水管，所述的出水管与所述的竖向受荷体连通并构成U型连通器，所述的出水管与所述的竖向受荷体密封连接。

进一步，所述的钢板的硬度至少可以在受到周围侧向土压力作用下不会产生变形。

进一步，所述的分隔板与所述的竖向受荷体内壁进行焊缝连接。

进一步，所述的孔洞处设有连接钢管，所述的连接钢管自竖向受荷体底部的孔洞沿着模型箱箱体底部的通孔向外设有延伸段，所述的连接钢管与所述的出水管可拆卸式连接。

再进一步，所述的连接钢管与所述的出水管优选为螺纹连接。

进一步，所述模型箱底部四个角点设有四根脚架，目的是便于承受试验装置的荷载和给出水管预留一定的空间。

进一步，所述分隔板材料采用刚性板材，目的是防止受不同深度处水压力的作用而产生变形。

进一步，所述连接钢管与所述的孔洞密封焊接，目的是防止漏水现象发生。

进一步，所述出水管为ABS材质，表面带有量程，量程的“0”刻度线与竖向受荷体底部持平。

进一步，所述活塞与竖向受荷体内壁接触部分用密封圈包裹。

本发明所述的测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置的操作方法具体包括以下步骤：