[实用新型]一种可多向加载的膨胀土桩基实验装置

说明书

本实用新型公开了一种可多向加载的膨胀土桩基实验装置，属于膨胀土桩基实验技术领域，包括水箱、进水连接管、箱体、砾石层、粗砂层、细砂层、胀土地基、浸水管、模型桩和应变片。本实用新型试验装置兼具浸失水和多向荷载加载的功能，通过模型试验，研究浸水过程中单桩的上抬和桩身内力变化规律，对比分析膨胀土浸水前后单桩的承载特性，为膨胀土中桩基的设计及后续的理论分析提供试验依据，对记录的试验数据进行整理，计算和修正桩身应变值得到桩侧轴力和桩侧摩阻力等，结合桩顶荷载和沉降量得到模型桩Q‑s曲线。

技术领域

本实用新型涉及膨胀土桩基实验技术领域，尤其涉及一种可多向加载的膨胀土桩基实验装置。

背景技术

膨胀土随着含水量的增大，一方面会发生膨胀变形，另一方面其强度会明显降低，在二者共同作用下，会对坐落于膨胀土地基上的建(构)筑物安全产生一定影响。实践证明，桩基础能够有效抵抗由于膨胀土胀缩对上部结构产生的破坏。对于膨胀土地基中的桩基，膨胀土浸水隆起时会对桩基产生上抬力，失水收缩时又给桩基带了下拉力。此外，膨胀过程中也会对桩基产生水平方向的膨胀力。可见，膨胀土地基中的桩-土相互作用相较于一般土更为复杂，其荷载传递机理也不同。因此，开展膨胀土与桩的相互作用机理的研究具有重要工程意义。

为能更好为实际工程中提供实验数据，解决现有实际膨胀土地基前期地基桩设置，可以减少膨胀土胀缩对基桩的受力影响，需要设置一种实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可多向加载的膨胀土桩基实验装置，解决膨膨胀土地基胀土胀缩影响基桩的受力，减低建筑的寿命的技术问题。

一种可多向加载的膨胀土桩基实验装置，包括水箱、进水连接管、箱体、砾石层、粗砂层、细砂层、胀土地基、浸水管、模型桩和应变片；

所述水箱经进水连接管与箱体的底部连通，所述砾石层放置在箱体底部，所述砾石层设置在砾石层的上端，所述细砂层设置在粗砂层的上端，所述胀土地基设置在细砂层上，所述浸水管插入箱体内部，底部与砾石层连通，顶部凸出胀土地基表面，所述模型桩插入胀土地基内，且顶部露出胀土地基表面，所述应变片设置在模型桩的侧边上，且通过导线引出外部应变测试仪连接。

进一步地，所述箱体的侧边上设置有斜边支撑架，斜边支撑架上设置有滑槽，滑槽的侧边设置有固定孔。

进一步地，所述滑槽上设置有反力架，反力架顶端设置有横向移位板，横向移位板上设置有千斤顶，反力架一边设置在箱体的前端的滑槽内，另一边设置在后端的滑槽内。

进一步地，本实用新型还包括球铰、力传感器和桩帽，所述桩帽扣在模型桩顶部，所述力传感器设置在桩帽上，所述球铰设置在力传感器的顶部，所述球铰顶部设置有球形槽，所述力传感器与外部应变测试仪连接，所述千斤顶的伸缩底部与球铰接触连接。

进一步地，所述滑槽上设置有加载架，所述一边设置在箱体左边的滑槽内，另一边设置在右边的滑槽内，所述加载架上设置有滑轮，加载架上设置横向力传感器和铁架框，所述铁架框通过钢丝绳穿过滑轮经横向力传感器与模型桩顶部连接，所述铁架框上放置加重块，所述滑轮两边的钢丝绳成直角结构。

进一步地，本实用新型还包括加载墩、桩筏和土壤水分传感器，所述桩筏设置在胀土地基表面，所述桩筏底部设置有若干根等间距设置的模型桩，桩筏固定设置在若干根等间距设置的模型桩上，所述加载墩设置在桩筏上，所述土壤水分传感器设置在若干根等间距设置的模型桩侧边的胀土地基内，且土壤水分传感器通过导线与外部电脑或者上位机显示屏连接。

进一步地，本实用新型还包括竖直位移计和竖向荷载箱，所述竖直位移计竖直设置在加载墩上，所述竖向荷载箱设置在载墩上，所述千斤顶的伸缩底部与竖向荷载箱的顶部连接。

进一步地，本实用新型还包括横向位移计和横向荷载箱，铁架框通过钢丝绳穿过滑轮经横向荷载箱与加载墩顶部连接，所述横向位移计横向设置在加载墩的侧边上。