[实用新型]一种桩基模型试验中侧向土压力的实现装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程中桩基模型试验技术领域，具体涉及一种桩基模型试验中侧向土压力的实现装置。

背景技术

桩基础工程中，桩基与桩周土的相互作用是研究桩基承载能力的关键，而桩基模型试验在研究桩基受力性能和作用机理方面发挥着重要的作用。在进行桩基模型试验时，桩体、桩周土及桩体所受竖向外荷载都可以通过模型试验的相似比理论进行缩尺，同时受相似比的约束限制，土体中的实际的地应力需要进行不同程度的放大，采用离心机是常用的试验方法，但是离心机试验一般成本高昂，同时桩基模型试验装置复杂、庞大，一般无法采用离心机实现桩基模型试验中桩周土地应力的模拟。而桩周土地应力对于桩土之间的相互作用、摩擦作用、桩侧注浆效果、桩土胶结面的形成都具有重要影响。若无法得到实际应力场，这样的试验结果很难用来评价工程原型的实际力学行为和工程特性。

因此，研制一种可以实现不同侧向土压力的方法及装置，对于桩基模型试验的发展具有重要作用。

实用新型内容

本申请人在2017年4月提交了一份发明申请，发明名称为“桩基模型试验中侧向土压力的实现装置及实现方法”，该技术方案有效解决上述技术问题，在此基础上，申请人对该技术方案提出改进。

其一，在先申请的技术方案中，翅板设置在可变侧压传递板(本实用新型重命名为“第二侧压传递板”)的板面上，该板面与土体接触，使得在翅板聚拢时，翅板与复位弹簧均与土体产生摩擦，一定程度上影响侧向土压力的检测值。于是，本申请人在本申请的技术方案中，在第二侧压传递板上铺设一盖板，将复位弹簧覆盖住，从而有效避免翅板聚拢时，翅板产生的位移和复位弹簧的形变与土体的挤压。使本装置检测得到的数据更精确可靠。

其二，在先申请的技术方案中，侧压传递板(本实用新型重命名为“第一侧压传递板”)的下边沿和可变侧压传递板的下边沿受所述加压设备作用而向所述模型桩收拢或复位时，侧压传递板的下边沿和可变侧压传递板的下边沿逐渐远离底板，侧压传递板与底板之间、可变侧压传递板与底板之间形成空隙，损失一部分的侧向土压力，一定程度上影响侧向土压力的检测值。于是，本申请人在本申请的技术方案中，按照翅板的设计原理，设置向下伸缩的活动板，补偿侧压传递板和可变侧压传递板纵向延伸的长度。避免土体的损失，使本装置检测得到的数据更精确可靠。

因此，本实用新型克服上述技术缺陷，提供一种桩基模型试验中侧向土压力的实现装置，不需要借助于离心机，可以实现实际侧向土压力场，而且能够组合出不同方向不同大小的侧向土压力，且检测得到的数据更精确可靠。

本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是：一种桩基模型试验中侧向土压力的实现装置，包括模型桩、底板、两块以上第一侧压传递板、两块以上第二侧压传递板及多个加压设备，所述第二侧压传递板的板宽可调，所述第一侧压传递板和第二侧压传递板的下方活动伸缩；所述模型桩置于所述底板上，所述第一侧压传递板和第二侧压传递板交错围设在所述底板上而形成闭合的侧壁，所述第一侧压传递板和第二侧压传递板的下方别连接各所述加压设备，所述第一侧压传递板和第二侧压传递板的上边沿固定，其下边沿受所述加压设备作用而向所述模型桩收拢或复位。

进一步，所述第一侧压传递板的后板面设有加劲肋、复位弹簧、活动板和加固板；多块活动板并列设置于所述第一侧压传递板的后板面的下部，所述复位弹簧的一端与横向的加劲肋固定连接，其另一端固定连接所述活动板；所述加固板与第一侧压传递板连接，所有活动板限位于加固板与第一侧压传递板之间；所述第二侧压传递板的后板面设有加劲肋、复位弹簧、活动板和加固板；多块活动板并列设置于所述第二侧压传递板的后板面的下部，所述复位弹簧的一端与横向的加劲肋固定连接，其另一端固定连接所述活动板；所述加固板与第二侧压传递板连接，所有活动板限位于加固板与第二侧压传递板之间。

进一步，所述第二侧压传递板的前板面设置多对翅板、复位弹簧和盖板，所述翅板通过所述第二侧压传递板的前板面上设置的滑槽分别嵌接所述第二侧压传递板的板面上的两侧；一对翅板之间通过所述复位弹簧连接；所述盖板覆盖在连接翅板的复位弹簧的活动范围。

进一步，还包括设置在所述底板上的钢框架，且所述模型桩置于所述钢框架内，所述钢框架通过合页连接所述第一侧压传递板的上边沿和第二侧压传递板的上边沿；还包括铰接所述钢框架的侧向反力架，所述加压设备设于所述侧向反力架和第一侧压传递板之间，以及，所述加压设备设于所述侧向反力架和第二侧压传递板之间。