[实用新型]一种深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置

说明书

技术领域

    本实用新型属于岩土工程原位测试技术领域，具体涉及一种深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置。 

背景技术

自然界中的土体受其成因条件、气候环境等影响造成其物理力学性质的千差万别，获取土体准确的物理力学参数不仅是工程勘察的重要内容，同时也直接关系着工程设计的安全性和合理性。工程中常用土工室内试验成果作为设计依据，但是土体作为一种典型三相颗粒散体堆积物，取样时的扰动、边界条件变化，运输过程、尺寸效应等都对试验结果有一定影响，所以在试验场地内开展原位试验是获得准确土体物理力学参数相对较好方法。 

评价工程地基状态最直接可靠的试验方法即是载荷板试验，孔内载荷板试验可以分层评价地基的压缩模量及承载力特征，其结果对工程的设计分析具有重要意义。但是目前并没有针对孔内载荷板试验系统和方法，一般由人工开挖成孔后放入大直径载荷板后在孔口堆载，采用传力杆给孔底载荷板提供反力，位移杆在地表测量孔底载荷板位移，较长的传力杆和位移杆对于微米级的试验精度要求影响较大，而且人工挖孔风险大、深度小、成本高、周期长，仅在重要的地铁设计项目勘察中有较少应用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置，对深层地基进行精确的测试。 

本实用新型所采用的技术方案是： 

深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置，其特征在于：

包括气压反力系统、液压载荷板系统和测试系统；

气压反力系统设置有圆筒形的上心管，上心管外环套气压橡胶膜；上心管的顶端通过螺纹连接方式固定有上盖板，上盖板顶部设置有吊环；上心管的底端焊接固定有下盖板；

液压载荷板系统设置有圆筒形的下心管；下心管顶端通过螺纹连接方式固定有压力传感器，压力传感器顶面焊接固定有千斤顶，千斤顶通过法兰盘与上心管相连接；下心管下部外圈焊接有环形水平的支撑板，支撑板上方设置有支撑环；支撑环内圈通过滚柱轴承固定于下心管外壁，外圈固定有环下心管设置的环带状的液压橡胶膜，内圈与外圈之间设置有辐射状的肋条，置于支撑板上；下心管底端焊接固定有载荷板；

测试系统中包括液压泵、液压管、气压泵、气压管、测试仪器、测试线和位移传感器；液压管从液压泵接出，另一端接入液压橡胶膜；气压管从气压泵接出，另一端接入气压橡胶膜；测试线从测试仪器接出，另一端接入支撑环上设置的位移传感器。

液压管上设置有液压橡胶膜控制阀。 

液压管上设置有分支，接入千斤顶，分支上设置有千斤顶控制阀。 

载荷板底部设置有垫层。 

液压管、气压管和测试线均穿过上心管。 

吊环通过吊装钢缆与吊装设备相连接。 

本实用新型具有以下优点： 

本实用新型将气压摩擦反力装置、加载装置和测试装置组成一个独立孔内载荷板试验系统，系统通过气压膜与孔壁摩擦为系统提供支撑反力支撑，测试传感器直接测量载荷板的沉降量，既没有复杂堆载方法，也没有较长的压力杆和位移杆，实现了孔内载荷板试验的自动化测试。本实用新型与传统试验方法相比不仅安全可靠、测试数据更加精准，而且实现了深孔内的载荷板试验，试验一定程度上将不再受试验深度限制，也更加快速，试验成本也较低。利用本实用新型在较小成本的条件下即可进行工程地基的深孔载荷板试验，在勘察阶段即可对地基各层位土体的承载力、压缩模量等参数进行原位测试，用试验成果替代室内试验成果进行设计，具有更加准确描述地基土的实际受力变形特征和更加准确的分析工程地基的稳定性和工后沉降量的优势。 

附图说明

图1为本实用新型结构图。 

图2为A-A截面图。 

图3为B-B截面图。 

图4为C-C截面图。 

图5为垫叉俯视图。 

图6为垫叉侧视图。 

图中，1-吊装设备，2-钻孔，3-气压管，4-吊环，5-上盖板，6-气压橡胶膜，7-上心管，8-测试线，9-法兰盘，10-千斤顶，11-压力传感器，12-下心管，13-滚柱轴承，14-支撑环，15-液压橡胶膜，16-垫层，17-液压泵，18-测试仪器，19-气压泵，20-下盖板，21-液压管，22-千斤顶控制阀，23-支撑板，24-液压橡胶膜控制阀，25-位移传感器，26-载荷板，27-垫叉。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。