[发明专利]砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验装置及方法

权利要求书

1.砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验装置，其特征是，包括模型箱，所述模型箱内设有多个带有切口的模型管桩，所述模型管桩外侧应变片，所述模型管桩的上部外侧套设有试验承台，

所述模型管桩顶端的管桩侧面和试验承台的底板的接触处通过热熔胶固定粘连，构成模型群桩抗拔试验装置；所述模型管桩的顶部和所述试验承台的顶板之间浇筑高强度石膏，构成模型群桩抗压试验装置，所述模型群桩抗拔试验装置能够保证所述模型管桩在试验受拉力过程中不会脱离承台底板，起到抗拔作用；

所述切口外露于所述试验承台，所述试验承台的侧面设有导线引线孔，所述试验承台包括承台底板，承台底板上设置承台框架，所述承台框架上支撑有承台顶板，所述承台顶板上设有接长杆；

包括桩孔定位板，所述桩孔定位板上设有多个与所述模型管桩的大小位置对应的预留桩孔，所述桩孔定位板与所述模型箱的内部截面大小一致；

包括垂直度水平度定位板，所述垂直度水平度定位板设有多个与所述模型管桩的大小位置对应的预留桩孔，所述垂直度水平度定位板与所述模型箱的内部截面大小一致。

2.根据权利要求1所述的砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验装置，其特征是，所述模型群桩抗压试验装置能够保证所述模型管桩在试验受压过程中均承受来自上部承台顶板的力。

3.砂土中倾斜偏心荷载下测定群桩极限承载力的模型试验方法，所述方法基于权利要求1-2中任一项所述的装置实现，所述方法包括以下步骤：

（1）将模型箱中的模型砂土通过落砂装置落砂至模型管桩的管桩顶端在模型箱中的标高；

（2）将桩孔定位板放置模型箱中设计的平面位置，然后将模型管桩放置在桩孔定位板中进行初步定位；同时，以封堵物封住模型管桩的切口，避免落砂落入模型管桩内；通过落砂法落砂至桩端标高以上3-5cm，保持模型管桩处于直立状态；

（3）取下模型管桩切口的封堵物，自下而上取出桩孔定位板，用毛刷轻轻扫平表层砂土，再自上而下放置垂直度水平度定位板，通过水平仪微调使各个模型管桩的垂直度及水平度满足设计要求，然后自下而上取出垂直度水平度定位板；

（4）循环步骤（2）（3）直至模型砂土施工至设计标高；

（5）自上而下穿过模型管桩放置承台底板，同时将模型管桩的相关导线通过切口引出至承台底板上方；

（6）在模型管桩顶端的管桩侧面和承台底板的接触处注满热熔胶，等待至其冷却凝固，足量的热熔胶具有足够的粘性保证管桩和承台底板不会脱空；

（7）安装承台框架，通过内六角螺丝将承台底板及承台框架安装在一起，再将此时的模型管桩的相关导线通过承台底板及承台框架侧面的导线引线孔引出承台，外接至相关测量仪器；

（8）取适量的高强度石膏，加入适量水，搅拌至半流动粘稠状态，迅速将搅拌后的高强度石膏浇筑在模型管桩顶端，确保每根模型管桩顶端均浇筑足量的石膏，在石膏未完全凝固时，迅速安装承台顶板，通过内六角螺丝将承台顶板和承台框架装配成一个整体；

（9）将倾斜偏心荷载分解成水平荷载及竖向荷载，通过接长杆分别施加水平荷载及竖向荷载，分级施加水平荷载及竖向荷载，直至土体破坏。