[发明专利]一种电测旁压试验系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种电测旁压系统，包括放置于钻孔中的气动式旁压试验探头、用于向气动式旁压试验探头内分级施加压力的地上加压控制装置、用于记录和显示压力值和位移量的地上测量数据自动记录显示装置；气动式旁压试验探头包括由圆柱形刚性骨架、弹性橡胶膜、封盖和封底共同构成封闭容器，封闭容器内部设置有电测气压装置和位移检测装置。本发明的系统结构和试验方法简单，压力值、位移值可直接在地下探头内测得，提高了测试结果的可靠度，且有利于数字化处理，结果被记录和显示，并绘制旁压试验曲线，确定的旁压试验参数可直接用于计算岩土工程设计中的相关参数。

技术领域

本发明属于岩土工程原位测试，尤其是涉及一种电测旁压试验系统及测试方法。

背景技术

旁压试验系统其主要结构包括旁压器、变形测量系统和加压稳压装置，其中预钻式旁压试验仪是一种常见的旁压试验系统，该试验系统是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验，其具体试验方法是将一个圆柱形的旁压器放到钻孔内设计标高后加压使旁压器横向膨胀，根据试验的读数可以得到钻孔横向扩张的体积-压力或应力-应变关系曲线，据此可用来估计地基承载力，测定土的强度参数、变形参数、基床系数，估算基础沉降、单桩承载力与沉降。

旁压试验适用于黏性土、粉土、黄土、砂土、软质岩石及风化岩石等。

现有的包括预钻式旁压试验仪在内的旁压试验系统均采用液体(水)传递压力、在地上间接测量液体(水)体积变化来计算膨胀变形的方法，存在结构复杂、故障率高、操作程序繁琐、测量结果存在误差积累等不足，妨碍了旁压试验在岩土工程原位测试技术领域的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电测旁压试验系统及测试方法。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。

本发明的一种电测旁压系统，包括放置于钻孔中的气动式旁压试验探头、地上加压控制装置、地上测量数据自动记录显示装置和放置在地面以上的箱体，所述气动式旁压试验探头的最大直径比钻孔的孔径小2-3mm。

所述气动式旁压试验探头包括圆柱形刚性骨架和弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜包覆于圆柱形刚性骨架的外侧；所述圆柱形刚性骨架的上端设置有封盖，下端设置有封底，所述圆柱形刚性骨架、弹性橡胶膜、封盖和封底共同构成封闭容器。

所述封闭容器的内部设置有电测气压装置和位移检测装置，所述电测气压装置固定设置于圆柱形刚性骨架上；所述位移检测装置在封闭容器内部等间距上下分层设置，用于检测弹性橡胶膜的径向位移。所述圆柱形刚性骨架的内部沿轴线固定设置有中心支柱，所述中心支柱的上下两端分别与圆柱形刚性骨架的上下两端固定连接，每层位移检测装置由呈180°对称设置在相应支撑板上的两个位移传感器构成，每个所述支撑板的两端分别与圆柱形刚性骨架和中心支柱固定连接，每个所述位移传感器的触杆与弹性橡胶膜相接触且不产生相对位移；所述位移检测装置的所有位移传感器在水平投影圆形面上等夹角分布。

所述封盖上设置有气源输入接口和电缆插座，所述气源输入接口与封闭容器内部的刚性输气管路连通，所述电缆插座的相应接点设置有连接电测气压装置和位移检测装置的电缆，所述电缆包括直流电源线、气压电信号输出线、位移电信号输出线和公用地线。

所述地上加压控制装置包括设置在箱体外表面的输出气压调压阀和气压表、设置在箱体内部的空气压力源；所述输出气压调压阀为三向结构，包括输入口、输出口和排气孔，所述输出气压调压阀的输入口与空气压力源连通，所述输出气压调压阀的输出口通过供气管路与气动式旁压试验探头的气源输入接口连通；所述气压表设置在输出气压调压阀的输出口，用于监测输出气压。

所述地上测量数据自动记录显示装置包括设置在箱体外表面的显示屏和插座、设置在箱体内部的数据记录处理单元，所述显示屏和插座分别与数据记录处理单元连接，所述地上测量数据自动记录显示装置的插座通过电测电缆与气动式旁压试验探头的电缆插座连接。