[实用新型]饱和土地基力学性能参数测量设备

说明书

本公开提供的饱和土地基力学性能参数测量设备，适于锤击管桩施工中饱和土地基的变形特性参数测量，包括：位移测量单元，包括在桩锤底部不与锤垫接触部分设置的激光位移传感器，用于测量每次锤击的桩顶沉降量；力测量单元，包括设置在管桩桩端的土压力和水压力传感器，用于测量每次锤击时桩端的土压力和水压力；和上位机，与所述位移测量单元和所述力测量单元连接，用于根据所述位移测量单元和所述力测量单元测量的数据得到锤击管桩施工中饱和土地基的力学性能参数。本公开成本低廉、可操作性强且适用范围广。

技术领域

本公开主要应用于饱和土地基施工时对地基土力学性能参数的测量，特别涉及一种饱和土地基力学性能参数测量设备。

背景技术

桩基础是饱和土地基施工常用的处理方式之一。而锤击桩由于施工简单、施工质量易控制、工期短、在相同土层地质条件下单桩承载力最高、造价低等优点，是高层建筑桩基础施工中常用的桩型之一。锤击桩作为一种利用各种桩锤(包括落锤液压锤、穿心锤等)的反复跳动冲击力和桩体的自重将桩体沉到设计标高的一种施工方法，在施工过程中随着锤击次数的增加，管桩底部不断深入土层，提供了大量地层信息的测试数据，但并未得到充分利用。

另一方面，桩基础施工前需要对工程现场进行勘查，由于实际地层情况复杂，常用的勘查手段往往难以涵盖全部地质情况。工程中常用的地质勘查，采用现场抽样方式，在代表性区域内选点开展勘查工作，不能反映现场区域的全部地质条件。由于选点的随机性，依据抽样地质勘查结果的设计施工方案往往与实际情况不符，给现场施工造成困难，甚至造成较大安全事故。但由于成本及工期问题，现有地质勘查手段难以对全部工程现场开展完整勘查。因此需要发展成本低廉、可操作性强、勘查范围广的工程现场勘查手段。

实用新型内容

本公开旨在解决上述问题之一。

为此，本公开第实施例提供的成本低廉、可操作性强、适用范围广的饱和土地基力学性能参数测量设备，适于锤击管桩施工中饱和土地基的力学性能参数测量，所述饱和土地基力学性能参数测量设备包括：

位移测量单元，包括在桩锤底部不与锤垫接触部分设置的激光位移传感器，用于测量每次锤击的桩顶沉降量；

力测量单元，包括设置在管桩桩端的土压力和水压力传感器，用于测量每次锤击时桩端的土压力和水压力；和

上位机，与所述位移测量单元和所述力测量单元连接，用于根据所述位移测量单元和所述力测量单元测量的数据得到锤击管桩施工中饱和土地基的力学性能参数。

本公开实施例提供的饱和土地基力学性能参数测量设备，具有以下特点及有益效果：

本公开可以通过在饱和土地基施工的管桩上增加测量设备，实现通过管桩每次贯入深度确定地基土的力学性能参数。具体表现在：(1)测量参数多。在管桩锤击系统上安装激光位移传感器，测量每次锤击的桩顶沉降量，基于已有的标准贯入等试验原理，管桩在一定能量下的入土深度与该土层的力学性能参数具有关联性，可以据此确定土体力学性能参数。(2)可重复利用。用于确定土体力学性能参数的激光位移传感器安装在管桩锤击系统上，不随管桩贯入而移动，可配合多根管桩实现重复利用。(3)适用性广，勘测范围广，适用于可进行锤击桩施工的多种土质、多种工况。(4)可靠性强，成本低，安装简便。本公开在现有饱和土地基施工的管桩上增加测量设备，利用简单装置实现高精度测量。(5)可操作性强，测量设备与施工设备互相独立，不影响正常施工流程，不增加额外施工环节。(6)原理简单明确，基于已有的标准贯入的试验原理，明确管桩在一定能量下的入土深度与该土层的力学性能参数的关系，可据此确定土体的力学性能参数。(7)易于改造，可在本公开实施例提供的设备的基础上添加不同传感器以开发新用途。

在一些实施例中，在所述管桩内侧壁刻有线槽，所述土压力和水压力传感器的电源线和信号线放置在所述线槽中，并与所述上位机连接。

附图说明

图1为本公开实施例提供的饱和土地基力学性能参数测量设备的结构的示意图。