[实用新型]含水土体中的钻孔灌注桩承载性能的试验装置

说明书

一种含水土体中的钻孔灌注桩承载性能的试验装置，试验土体装载于试验箱体内，试验桩身下部竖直插入试验土体内；供水系统包括水箱、进水管、箱内水管和水位观测管；竖向加载系统包括作动器和反力架，作动器的伸缩端与试验桩身顶部固定连接；测量系统包括位移计和数据采集仪，该装置能够研究桩在水位变化时桩身承载性能的变化，并实现对桩身在不同土质和水位高度下的承载性能的规律研究，为桩基础工程的设计提供精准的理论指导，保证其承载性能的可靠性。

技术领域

本实用型新型涉及一种桩承载性能的试验装置，具体涉及一种含水土体中的钻孔灌注桩承载性能的试验装置，属于桩基础承载性能研究技术领域。

背景技术

天然地基往往不足以提供足够的地基承载力来支撑上部高层建筑传来的荷载作用，因此常采用桩基础，桩基础可以提高土层力学性能较差区域的承载能力。正常承载状态下，桩基础深埋在土层之中，主要依靠桩侧摩阻力和桩端阻力来承受上部建筑传来的荷载，并将荷载传递给周围土体中，因此，桩身的极限承载性能不仅仅跟桩体本身的强度有关，还与周围土层的承载性能有关。

实际土层中含有丰富的地下水，受地下水位变化的影响，土层中的力学性能往往也有所改变，例如土层有效重度的变化使得土层会发生的渗流作用会影响土层中桩身的承载性能，因而考虑地下水位变化对桩身承载性能的影响具有十分重要的意义。

现有的桩身承载试验大多采用四周封闭式箱体，进行简单的桩体静压试验，而并未考虑地下水位的改变对桩身承载性能的影响，试验结果往往并不符合实际，难以对桩基础工程提供精准的理论指导，无法保证桩身承载性能的可靠性。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种含水土体中的钻孔灌注桩承载性能的试验装置，该装置能够研究桩在水位变化时桩身承载性能的变化，并实现对桩身在不同土质和水位高度下的承载性能的规律研究，为桩基础工程的设计提供精准的理论指导，保证其承载性能的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种含水土体中的钻孔灌注桩承载性能的试验装置，包括试验箱体、试验土体、试验桩身、供水系统、竖向加载系统、测量系统和计算机；所述试验箱体固定在地面上；

所述的试验土体装载于试验箱体内，试验桩身下部竖直插入试验土体内，上端伸出试验土体的顶部；

所述的试验桩身表面涂覆有水泥浆层和泥浆层，泥浆层位于水泥浆层的外侧；

所述的供水系统包括水箱、进水管、箱内水管和水位观测管，水箱通过支撑架支撑在试验箱体的上方，水箱的下部连接有进水管，进水管上设置有止水阀一；

箱内水管包括设置在试验箱体底部的横向管网段和设置在试验箱体一侧的竖向连通段，竖向连通段的上下两端分别与进水管和横向管网段连接，横向管网段遍布其表面设置有若干个渗水孔，横向管网段连接有由开设在试验箱体下部的通孔穿出的排水管路，排水管路上连接有止水阀二；水位观测管竖直地设置在试验箱体外部的一侧，且位于止水阀二与试验箱体之间，水位观测管的下端与排水管路连接；

所述的竖向加载系统包括作动器和反力架，反力架由固定设置于试验箱体左右两侧的纵向支柱和固定连接于两纵向支柱之间且位于试验箱体上方的横梁组成，作动器的固定端固定于横梁下端面上，伸缩杆端与试验桩身的顶部连接，作动器上设置有与计算机连接的荷载传感器；

所述的测量系统包括位移计和数据采集仪，位移计设置在试验桩身顶部，位移计通过数据采集仪与计算机连接。

进一步，为了便于实现对作动器的自动化控制，所述竖向加载系统还包括电磁换向阀和液压泵站，其中作动器通过电磁换向阀与液压泵站连接，电磁换向阀与计算机连接。

进一步，为了更真实地模拟水位的变化情况，所述横向管网段呈“田”字形分布，并覆盖试验箱体底部。