[发明专利]一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置及量测方法

权利要求书

1.一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：包括设置在框架（1）内的转动台（2）、被测土体（3）以及加载系统、转动机构和升降系统；所述转动台（2）设置在所述框架（1）内底部上方，所述转动台（2）左端头通过所述转动机构连接转动、下端面通过所述升降系统连接支撑；所述被测土体（3）上端设置所述加载系统、下端紧密贴合在所述转动台（2）上；所述转动机构设置在所述框架（1）左侧底部并由三角支撑(4)连接转轴(5)组成，所述转动台（2）左端头固定连接在所述转轴(5)上；所述加载系统设置在所述框架（1）内部上端并由加载千斤顶（6）、应力环(7)和可转动传力板(8)连接组成，所述加载系统与所述被测土体（3）之间设置基础相似物（9）；所述升降系统设置在所述框架（1）内部下端，包括调角液压千斤顶(10)和可拼装垫板(11)，所述调角液压千斤顶(10)上端与所述转动台（2）连接、下端连接所述可拼装垫板(11)。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：所述三角支撑(4)设置有两个并分别固定连接在所述框架（1）前后两个端面上的左侧底部，所述转轴(5)转动连接在两个所述三角支撑(4)的重心位置，所述转轴(5)上设置有转角刻度表(12)。

3.根据权利要求1所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：所述转动台（2）下端面上设置有滑动轨道（13），所述调角液压千斤顶(10)上端滑动连接在所述滑动轨道（13）内、下端连接在所述可拼装垫板(11)上，所述可拼装垫板(11)的下端设置有支撑底座（14）。

4.根据权利要求1所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：所述被测土体（3）上端为水平面通过所述基础相似物（9）连接所述加载系统，所述加载千斤顶（6）设置在所述框架（1）顶部，所述应力环(7)上端连接所述加载千斤顶（6）、下端连接所述可转动传力板(8)，所述基础相似物（9）通过螺栓连接在所述可转动传力板(8)下端。

5.根据权利要求1所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：所述框架（1）为长方体框架，其前后两个端面上设置加固竖撑（15）、上端面上设置加固横撑（16）、四周端面上连接钢化玻璃（17），所述框架（1）底部还设置有四对滑轮（18），位于所述框架（1）右侧面的所述钢化玻璃（17）紧压设置在所述转动台（2）右侧上端。

6.根据权利要求5所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：位于所述框架（1）右侧面的所述钢化玻璃（17）上下滑动连接在所述框架（1）上，其余三面的所述钢化玻璃（17）通过螺栓连接在所述框架（1）上；所述转动台（2）的长度大于所述转动台（2）在极限长度转角位置处的长度，所述极限长度转角位置处的长度等于在同一平面内所述转轴（5）到所述被测土体（3）水平面右上角的距离，位于所述框架（1）右侧面的所述钢化玻璃（17）随所述转动台（2）的转动而上下滑动并与之紧密配合。

7.根据权利要求1所述的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置，其特征在于：所述加载千斤顶(6)和所述调角液压千斤顶(10)均通过驱动电机（19）连接驱动。

8.利用上述任一权利要求的一种倾斜岩层上覆土体地基承载力试验装置来量测地基承载力的量测方法，其特征在于：包括以下步骤：

准备工作：1）确定模拟岩层需要的倾斜角度，选择合适数量的可拼装垫板(11)；由驱动电机(19)驱动调角液压千斤顶(10)，调角液压千斤顶(10)与可拼装垫板(11)共同作用并通过滑动轨道(13)使转动台(2)转到模拟倾斜角度，具体倾斜角度值可观察转角刻度表(12)；

2）转动台（2）上填筑被试土体(3)，并平整被试土体(3)的上端面，被试土体(3)与框架(1)上的钢化玻璃（17）及转动台(2)紧密贴合；

3）选择满足尺寸和类型需要的基础相似物(9)，并通过螺栓与可转动传力板(8)紧固连接，由驱动电机(19)驱动加载千斤顶(6)，使基础相似物(9)刚好接触被试土体(3)上端水平面，此时将应力环(7)的读数调零；

操作步骤：S1、由驱动电机(19)驱动加载千斤顶(6)，基础相似物(9)向下移动，直至被试土体(3)产生明显的位移，可视为被试土体(3)产生失稳，此时应力环(7)上的读数为所需的倾斜岩层上土体地基极限承载力；

S2、由驱动电机(19)驱动加载千斤顶(6)，使基础相似物(9)向上移动，脱离被试土体(3)；

S3、重新确定模拟岩层需要的另一个倾斜角度，改变可拼装垫板(11)的数量，替换基础相似物(9)，重复上述1）-3）、S1-S3的所有步骤，得到模拟不同倾斜岩层及不同尺寸和类型基础条件下的地基极限承载力。