[发明专利]一种模拟桩周土径向非均质性的试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种模拟桩周土径向非均质性的试验装置及方法，该装置包括压土装置、加载装置、套筒、反力横梁、模型桩、反力架和模型箱，压土装置通过齿形压杆与加载装置的驱动齿轮连接，加载装置置于反力架的横梁上；反力横梁通过螺栓与两端带孔的L型角钢相连，L型角钢固定于模型箱纵向的顶部；试验方法包括：①确定扰动土参数；②实验装置组装；③填筑桩端土；④填筑桩周土；⑤上拔套筒；⑥后续填土。本发明通过对桩周土体划分圈层并控制土体密实度，实现了桩周土径向非均质特性的模拟，为分析施工效应等因素下桩‑扰动土相互作用机理提供了试验分析手段；通过控制相关参数，能最大限度的反映土体真实扰动状态对桩土体系力学行为的影响。

主权项

1.一种模拟桩周土径向非均质性的试验装置，其特征在于：包括压土装置、加载装置、套筒、反力横梁、模型桩、反力架和模型箱，压土装置通过齿形压杆与加载装置的驱动齿轮连接，加载装置置于反力架的横梁上；反力横梁通过螺栓与两端带孔的L型角钢相连，L型角钢固定于模型箱纵向的顶部；压土装置由上下两层承压板、若干环形压土板和齿形压杆组成；齿形压杆与上承压板相连，上承压板和下承压板通过第一螺杆连接，下承压板通过传力杆与环形压土板连接，环形压土板位于土体上方；当试验中上拔套筒时，下承压板通过第二螺杆与反力横梁连接；套筒由多层同心薄壁钢圆筒组成，试验开始时，套筒置于模型箱底部，且圆心与上下承压板的圆心对应；上承压板为圆形板，中间设有孔，底部沿径向均匀设有一排吊耳，套筒顶部的吊耳与其对应设置，二者通过钢丝绳连接；加载装置由置于反力架横梁上的一对小型电动机和两对驱动齿轮组成；反力横梁为一带有两个螺孔的圆杆，与两端带孔L型角钢连接，并设置在模型桩纵向桩顶以上20～40cm高度处；L型角钢通过螺栓固定于模型箱顶部；模型桩为预制实心桩或中空的管桩；模型桩位于模型箱中心距离底部10～20cm处；模型箱为钢制长方体结构。