[发明专利]一种深层土体侧向荷载试验探头

说明书

本申请公开了一种深层土体侧向荷载试验探头，涉及岩土工程勘探技术领域，包括扁铲探头，扁铲探头的侧面开设有测试腔，测试腔内安装有测试部件，测试部件包括滑动连接在测试腔内的试板，测试腔的开口处安装有用于对试板进行限位的挡环，测试腔内固接有弹簧，弹簧的另一端固接在试板上，测试腔内还设置有微型位移传感器；所述扁铲探头上还设置有储水腔，储水腔与扁铲探头的底端连通有进水通道，进水通道处设置有进水阀；所述扁铲探头上穿设有气管，所述气管分别连通至测试腔和储水腔中，所述气管的另一端伸出连通至扁铲探头外的双向气泵上。本申请试验探头具有减缓地下水可能会对测试造成的扰动，保证测试结果准确性的效果。

技术领域

本申请涉及岩土工程勘探技术领域，特别涉及一种深层土体侧向荷载试验探头。

背景技术

在岩土工程勘探设计中,深层土体的静止侧压力系数、水平基床系数、变形模量以及水平承载力等是非常重要的设计参数，这些参数的测试一般是通过扁铲侧胀试验进行原位测试来获得的。

扁铲侧胀试验是通过专用的试验箱和扁铲探头来实现的，试验箱和扁铲探头通过电气管路进行连接。在试验时，扁铲探头贯入在土层中，通过扁铲探头上金属弹性膜片和土层直接发生压力接触而实现对土层参数的测试。

但是，当扁铲探头被贯入在土层中，若扁铲探头底端的土层中存在地下水时，地下水由于受到扁铲探头挤压而可能流动至金属弹性膜片的位置，从而使金属弹性膜片不能直接和待测土层接触，进而影响到测试结果的准确性。

发明内容

为了改善当扁铲探头底端存在地下水时，可能对测试结果产生影响的问题，本申请提供一种深层土体侧向荷载试验探头。

本申请提供一种深层土体侧向荷载试验探头,采用如下的技术方案：

一种深层土体侧向荷载试验探头，包括扁铲探头，所述扁铲探头的侧面开设有测试腔，所述测试腔内安装有测试部件，所述测试部件包括滑动连接在测试腔内的试板，所述试板和测试腔密封连接，所述测试腔的开口处安装有用于对试板进行限位的挡环，所述测试腔内固接有弹簧，所述弹簧的另一端固接在试板上，所述测试腔内设置有微型位移传感器，所述微型位移传感器用于测量试板的位移；所述扁铲探头上设置有储水腔，所述储水腔与扁铲探头的底端连通有进水通道，所述进水通道处设置有进水阀，所述进水阀用于调节进水通道的开闭；所述扁铲探头上穿设有气管，所述气管上连通有第一支管和第二支管，第一支管的一端连通至测试腔中，且第一支管上设置有第一进气阀，第二支管的一端连通至储水腔中，且第二支管上设置有第二进气阀，所述进水阀、第一进气阀和第二进气阀皆为电控阀门，所述气管的另一端伸出连通至扁铲探头外的双向气泵上。

通过采用上述技术方案，当扁铲探头底端的土层中存在地下水时，打开进水阀和第二进气阀，双向气泵通过气管吸气，将扁铲探头底端的地下水通过进水通道吸取至储水腔中，随后关闭进水阀和第二进气阀，打开第一进气阀，双向气泵通过气管向测试腔中进气，试板受力，在测试腔中滑动，试板的一端逐渐抵触挤压待测土层，通过微型位移传感器和气压的大小，获得深层土体侧向荷载的测试数据。设置储水腔，有效减少了地下水可能会对测试造成的扰动，有利于保证测试结果的准确性。

可选的，所述扁铲探头设置有一端开口的监测腔，且监测腔位于测试腔朝向扁铲探头底端的一侧，所述监测腔内安装有微型压力传感器。

通过采用上述技术方案，微型压力传感器用于监测被扁铲探头挤压而上升的水位高度，当微型压力传感器检测到压力时，说明地下水可能上升至试板的位置，需要进行抽水处理；当微型压力传感器检测不到信号时，说明地下水位低于挡板的位置，可以进行侧向荷载的测试；根据微型压力传感器的监测结果，对抽水预处理起到指导作用，保证了正常的测试环境，提高了测试结果的准确程度。

可选的，所述监测腔设置有内凹的安装槽，所述微型压力传感器内嵌于安装槽中。