[发明专利]一种含水率对膨胀土地基桩基础承载特性影响的测试方法

说明书

本发明公开了一种含水率对膨胀土地基桩基础承载特性影响的测试方法，将原状土制作为重塑土，通过控制含水率的变化，采用多维加载装置施加荷载，进行膨胀土地基上桩基础的上拔和下压承载特性试验，获得相应的上拔荷载及下压荷载与上拔位移及下压位移的关系，从而了解随着含水率的改变，桩基础承载力的变化情况，主要包括如下步骤：（1）重塑土土样制备；（2）模型箱填注重塑土土样；（3）桩基模型的制作；（4）传感器埋置；（5）施加竖向荷载；（6）试验结束。本发明可以有效测试膨胀土地基桩基础的上拔承载力，简单易行，经济可靠。

技术领域

本发明属于输电线路塔基础工程建设领域，具体是一种含水率对膨胀土地基桩基础承载特性影响的测试方法。

背景技术

我国输电技术已迈入“特高压”时代。而暴雨、干旱、冰灾雪灾等极端天气逐渐增多，输电工程建设也迎来了极大的挑战，作为架空输电线路重要组成部分的杆塔基础同时也面临着新的考验。

膨胀岩土组成含有多量的强亲水性粘土矿物，具有吸水量大、高塑性以及剧烈的膨胀性与收缩性等工程特性，膨胀岩土地基遇水后的崩解、胀缩、泥化等作用将造成杆塔基础的失稳，在其上修筑输电线路存在一定问题和困难，给工程质量带来严重隐患。

目前，现有规范《架空输电线路基础设计技术规程》（DLT 5219-2014）尚未对膨胀岩土地基上修筑杆塔基础做出具体规定，因此，研究膨胀土其工程特性对杆塔基础承载力的影响规律，对于解决我国电网建设中膨胀岩土地基中输电线路塔基设计、建设、运营维护等问题显得尤为重要。为弥补输电线路膨胀土地基承载力现有研究的不足，针对膨胀土地基上桩基础抗拔承载力研究亟待解决的问题，本发明提出一种测试含水率对输电线路膨胀土地基桩基础承载特性影响的试验方法，从而更好的指导输电线路膨胀土地基上桩基础的工程实践。

公告号为CN 106337446 B的专利公开了一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置及其试验方法，该发明制作重塑土土样以及桩基模型的方法过于简单，不能保证试验的可靠性和代表性。公告号为CN 104631519 B的专利公开了一种复杂荷载作用下桩基承载特性模型试验装置及试验方法，该发明试验操作不够简便，而且不能对膨胀土地基的桩基础承载特性进行试验。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种含水率对膨胀土地基桩基础承载特性影响的测试方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种含水率对膨胀土地基桩基础承载特性影响的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1）：重塑土土样制备：将原状土晒干、粉碎制作为重塑土；

步骤（2）：模型箱填注重塑土土样：所述重塑土土样加水搅拌达到预定的含水率后填注至模型箱内；

步骤（3）：桩基模型的制作：参考实际工程中钻孔灌注桩的桩身材料和桩身参数，按照抗弯刚度的相似比制备桩基模型；

步骤（4）：传感器埋置：在所述桩基模型内埋设力传感器、位移传感器和土压力传感器，桩体和桩底土压力传感器埋置完成后，对土体回填，击实桩周土体，取样测量其干密度，保证和周围土体干密度一致；

步骤（5）：施加竖向荷载：清理试验平台，摆正试验平台上多维力加载装置的加载夹具，使其自然垂直向下，避免在加载过程中产生弯矩；将已装备好重塑土土样和传感器的模型箱从滑动平台推入到所述加载夹具下方，移动所述加载夹具保证其与模型桩的加载头紧密连接，防止加载过程中产生错动；通过液压加载系统向桩顶部实施组合荷载，施加荷载时采用力控制方式，试样加载过程中的各项试验数据包括桩顶压力、桩顶位移，桩底土压力以及应变片数据通过计算机自动数据采集处理系统自动采集，进行完下压试验后，需更换位置，重新钻孔进行上拔试验；

步骤(6)：试验结束：关闭所述多维力加载装置后关闭加载装置控制程序，断开电源。