[发明专利]一种压密注浆土钉抗拔力预测方法及装置和装置应用方法

说明书

本发明公开了一种压密注浆土钉抗拔力预测方法及装置和装置应用方法，利用CPT试验来替代拉拔模型试验推算压密注浆土钉的注浆球体的抗拉拔力；进行试验时，在模型箱内的土样中设置多个土压力计，加载装置对土样加压，通过土压力计得到精确的土中压应力值，在不同的土压应力下进行CPT试验，可在实验室中获得处于不同压应力下的土样对触探装置产生的阻力，与处于已知压力土样状态下的注浆球体抗拔力数据进行对比拟合，推算出处于其他土的边界条件下压密注浆土钉的抗拔力。在需进行压密注浆土钉加固的边坡或基坑的工程现场很适用，将标准CPT探头匀速贯入边坡中便可根据试验得出的锥尖阻力值精准地计算出该土层所需压密注浆土钉的密度以及灌浆球体的直径。

技术领域

本发明属于岩土试验领域，具体涉及一种压密注浆土钉抗拔力预测方法及装置和装置应用方法。

背景技术

压密注浆土钉是一种新型边坡及基坑加固技术，其所形成的注浆球体是其抗拔力的主要承担部分，注浆球体表面积的大小以及其所处的土的边界条件，都影响着压密注浆土钉的抗拔力。利用传统的土钉抗拔力测试箱来进行拉拔模型试验过程复杂，成本较高，且很难在工程现场进行试验。

CPT试验中得出的锥体探头与土体之间的锥尖阻力同样也是与探头的截面积成正比，这与注浆球体在土中的受力方式是类似的，因此可以通过CPT试验建立其与不同土体密实度、应力场等边界条件下压密注浆土钉抗拔力的联系，以此预测压密注浆土钉在现场应用时的抗拔力。这样在工程现场只需在相应边坡进行CPT试验，便可利用CPT试验得出的锥尖阻力值预测出该土层中压密注浆土钉的抗拔力，这种试验相较于压密注浆土钉的拉拔试验更为简易。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种方法来推算出压密注浆土钉灌浆球体的抗拔力，其能利用较为简易且成本较低的CPT试验来替代试验过程复杂成本较高的压密注浆土钉抗拉拔试验；目的之二在于提供一种前述方法实施的试验装置；目的之三在于提供前述装置进行CPT试验的方法。

本发明提供的这种压密注浆土钉抗拔力预测方法，设置模型箱，在模型箱内填入土样，并在土样中设置微型土压力计，在模型箱外通过加载设备给土样施加水平静压力，再通过模型箱顶部设置的触探装置将静力探头压入土样中进行CPT试验，得出探头在土样中受到的锥尖阻力值，再将锥尖阻力与已知压力土样状态下的注浆球体抗拔力进行对比、拟合，找到两者之间的关联并推算出其他状态下注浆球体的抗拔力。

本发明提供的这种根据上述方法进行CPT试验的装置，包括模型箱、反力架、加载装置和触探装置，模型箱包括顶面和一侧面开口的方形箱体，及安装于方形箱体侧面开口处的活动板，反力架的一端与方形箱体侧面开口处两侧的侧板连接，加载装置安装固定于反力架和活动板之间，触探装置通过安装梁固定于方形箱体顶面的中心位置处。

上述装置技术方案的一种实施方式中，所述方形箱体侧面开口处两侧的侧板对称设置有垂直内折的折弯边，方形箱体各侧板外壁均连接有井字形楞条架。

上述装置技术方案的一种实施方式中，所述活动板的高度小于方形箱体的高度，活动板的高度方向两侧对称设置有槽型挡条、底面两侧对称连接有滑轮，活动板的外侧设置有米字形楞条架。

上述装置技术方案的一种实施方式中，所述方形箱体的底板内表面对应所述滑轮位置处设置有尺寸大于滑轮尺寸的凹槽，活动板安装时，所述槽型挡条通过所述折弯边限位，所述滑轮可转动的嵌于凹槽中。

上述装置技术方案的一种实施方式中，方形箱体的三块侧板上对应活动板的高度位置处设置有一圈螺纹孔，各螺纹孔中连接有螺钉或者螺栓。

上述装置技术方案的一种实施方式中，所述反力架为A型架，它以尖角朝外水平布置，水平高度对应活动板的高度方向中心面，其两长边杆分别与所述方形箱体侧面开口处两侧的侧板连接固定。