[实用新型]桩-土-撑组合支护体系作用机理的模拟试验装置

说明书

本实用新型的提供了一种桩‑土‑撑组合支护体系作用机理的模拟试验装置，其包括试验土箱、前排桩模型、后排桩模型、连梁模型、斜撑模型、浆液供给系统、位移监测系统和数据处理系统。本实用新型可以模拟不同前、后排桩嵌固深度、间距以及斜撑不同注浆量情况下的桩‑土‑撑组合支护体系在基坑开挖过程中的位移变化规律，得到桩‑土‑撑组合支护体系的作用机理，从而获得最佳的前、后排桩嵌固深度、间距和注浆量，达到合理选择桩‑土‑撑设计和施工参数的目的。

技术领域

本实用新型涉及建筑模拟工程技术领域，尤其涉及一种桩-土-撑组合支护体系作用机理的模拟试验装置。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，城市建设用地日趋紧张，与已有建(构)筑物距离非常近的建筑工程越来越多，由于基坑开挖对周围建(构)筑物的安全具有非常大的影响，因此，要求基坑开挖施工时不但要有安全的支护体系，而且施工速度要快，以尽可能减小基坑开挖施工引起的周围土体变形，保证周边建(构)筑物的安全。

目前，软土基坑支护一般采用重力式围护墙、桩+坑内水平支撑以及桩+钢管前撑的结构形式。重力式围护墙一般坑内无内支撑，可以进行快速挖土，但是位移控制能力较差，桩+坑内水平支撑以及桩+钢管前撑的结构形式位移控制能力较强，但是由于坑内有支撑，影响了施工进度。鉴于上述现象，既可以达到位移控制要求、又可以取消坑内支撑的桩-土-撑组合支护体系逐渐得到了推广应用。

桩-土-撑组合支护体系的作用效果，与前、后排桩的嵌固深度、二者的间距以及斜撑的注浆量有很大的关系。然而，目前为止，桩-土-撑组合支护体系的作用机理至今没有得到解决，设计时基本都是依靠工程经验。

实用新型内容

鉴于上述现有技术中存在或潜在的不足之处，本实用新型提供了一种桩-土-撑组合支护体系作用机理的模拟试验装置，运用该试验装置和方法，可以得到前、后排桩不同嵌固深度、不同间距以及斜撑不同注浆量情况下的桩-土-撑组合支护体系在基坑开挖过程中的位移变化规律，得到桩-土-撑组合支护体系的作用机理，从而获得最佳的前、后排桩的嵌固深度、间距和斜撑的注浆量，达到合理选择桩-土-撑设计和施工参数的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种桩-土-撑组合支护体系作用机理的模拟试验装置，其包括：

试验土箱，所述试验土箱中容置有试验土体；

前排桩模型，插设于模拟基坑边缘的所述试验土体中；

后排桩模型，插设于所述试验土体中，所述后排桩模型与所述前排桩模型通过连梁模型相连，所述后排桩模型上开设有注浆孔洞；

内部中空的斜撑模型，所述斜撑模型的第一端开口并连接于所述注浆孔洞，所述斜撑模型的第二端插入所述试验土体中并贯穿所述前排桩模型，所述斜撑模型的第二端设有出浆孔；

浆液供给系统，通过注浆管连接于所述注浆孔洞；

位移监测系统，包括相对设置的激光位移传感器和激光标靶，所述激光位移传感器固定于所述试验土箱的侧壁，所述激光标靶固定于所述前排桩模型或所述后排桩模型的顶部；以及

数据处理系统，包括连接于所述激光位移传感器的数据采集仪及连接于所述数据采集仪的数据处理器。

应用本实用新型所述的试验装置，可以模拟不同前、后排桩嵌固深度、间距以及斜撑不同注浆量情况下的桩-土-撑组合支护体系在基坑开挖过程中的位移变化规律，得到桩-土-撑组合支护体系的作用机理，从而获得最佳的前、后排桩嵌固深度、间距和注浆量，达到合理选择桩-土-撑设计和施工参数的目的。

所述桩-土-撑组合支护体系作用机理的模型试验装置进一步的改进在于，所述前排桩模型上开设有斜撑穿孔，所述斜撑模型的第二端穿设于所述斜撑穿孔中。