[发明专利]一种CFG桩复合地基相似试验的褥垫层及其组装方法

说明书

一种CFG桩复合地基相似试验的褥垫层及其组装方法，所属土木工程地基相似试验的技术领域，CFG桩复合地基相似试验的褥垫层由上层木板、上层填充体、聚苯乙烯泡沫板、下层填充体和下层木板组成。此种褥垫层的优点是褥垫层的物理力学参数与原型试验相似，用于研究CFG桩复合地基的承载机理和荷载传递规律，实现“CFG桩—土—褥垫层”的三者协同工作，褥垫层具体应用到试验中，更接近CFG桩复合地基原型试验的荷载传递规律，并且可以根据工程设计要求尺寸进行制备，工艺简单，制备方便，试验成本低。

技术领域

本发明属于土木工程地基相似试验的技术领域，特别是涉及一种CFG桩复合地基相似试验的褥垫层及其组装方法。

背景技术

我国从东部到西部、北部到南部的陆地和海岛，广泛分布着软弱土地基，土的性质和含水率不同，主要是河积、湖积、海积、风积等沉积型地基材料，其特点是地基承载力低、变形大，难于满足土木工程建设需要。CFG桩复合地基是一种应用广泛的复合地基加固处理技术，一般通过置换作用、排水作用、挤密作用及垫层的协同工作，在提高地基承载能力的同时，充分发挥加固区域地基和深部良好地基的承载能力。CFG桩复合地基的施工周期短、质量易于控制、检测方便、工程造价低，已经广泛应用于土木工程建设。

为保证CFG桩复合地基安全性，其设计主要遵循理论设计与静载荷试验验证相结合的技术路线。对于建设经验较少地区，原型静载荷试验受到试验方案、堆载量、试验时间等影响，试验费用较高、耗时较长，提高了建设成本，对CFG桩复合地基初步设计和优化造成了不利影响。因此，开展CFG桩复合地基的相似试验，将有利于解决这一问题。

在CFG桩复合地基相似试验中，褥垫层是实现“CFG桩—土—褥垫层”三者协同工作的重点部分，需要满足相似试验的几何相似条件和物理力学参数相似条件。而目前相似试验中褥垫层主要采用几何相似条件，在CFG桩复合地基相似试验中存在褥垫层的物理力学参数难于达到相似的问题。

发明内容

为解决现有CFG桩复合地基相似试验中存在褥垫层的物理力学参数难于达到相似的问题，本专利提供了一种CFG桩复合地基相似试验的褥垫层，此种褥垫层的优点是褥垫层的物理力学参数与原型试验相似，用于研究CFG桩复合地基的承载机理和荷载传递规律，实现“CFG桩—土—褥垫层”的三者协同工作，以达到原型试验效果，其具体的技术方案如下：

一种CFG桩复合地基相似试验的褥垫层，包括上层木板1、上层填充体2、聚苯乙烯泡沫板3、下层填充体4和下层木板5，所述上层木板1的下表面与上层填充体2的上表面通过胶黏剂粘接，所述上层填充体2的下表面与聚苯乙烯泡沫板3的上表面通过胶黏剂粘接，所述聚苯乙烯泡沫板3的下表面与下层填充体4的上表面通过胶黏剂粘接，所述下层填充体4的下表面与下层木板5的上表面通过胶黏剂粘接，结构如图1-2所示；

所述上层木板1和下层木板5为杨木胶合板，厚度为5～9mm；

所述聚苯乙烯泡沫板3的密度18～20kg/m³、厚度为3～8mm；

所述填充体2的厚度为1～5mm；

所述填充体2为粉砂，且粉砂最大粒径小于原型试验褥垫层材料最大粒径的1/4；

所述胶黏剂为环氧树脂胶和固化剂的混合物，质量比为环氧树脂胶:固化剂＝(1～3):(2～5)；

本发明CFG桩复合地基相似试验的褥垫层组装方法，包含如下步骤：

步骤1，将上层木板1、下层木板5和聚苯乙烯泡沫板3按边长为桩间距L+6倍桩径D的尺寸进行剪裁，将上层木板1和下层木板5的表面用细砂纸轻擦打磨，再用干布擦拭上层木板1、下层木板5和聚苯乙烯泡沫板3表面，除去杂质；

步骤2，将加工好的上层木板1、下层木板5和聚苯乙烯泡沫板3放于平整清洁的地面；