[发明专利]一种桩基抗拔室内试验装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其包括实验箱体、基坑与桩基系统、应力加载系统和用于测定试验过程中的各项参数的监测系统；所述实验箱体放置在地面上，其内部填满实验土体，所述基坑与桩基系统放置于实验箱体的土层中，所述应力加载系统与基坑与桩基系统通过钢丝绳相连。本发明可以实现基坑开挖与桩基础承载过程中的桩身受力特征、应变变化监测，设备整体结构比较简单。本发明可以用于研究桩身应变与抗拔力的作用关系、桩土界面特性对桩基础抗拔性能的影响、土层压力对桩基础抗拔性能的影响、桩径比对桩基础抗拔性能的影响、含水率对桩基础抗拔性能的影响，为深入研究抗拔桩的抗拔机理和影响因素提供基础。

主权项

一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其特征在于：其包括实验箱体（1）、基坑与桩基系统（2）、应力加载系统（3）和用于测定试验过程中的各项参数的监测系统（4）；所述实验箱体（1）放置在地面上，其内部填满实验土体，所述基坑与桩基系统（2）放置于实验箱体（1）的土层中，所述应力加载系统（3）和基坑与桩基系统（2）通过钢丝绳相连；所述实验箱体（1）主体为框架结构，所述实验箱体（1）一侧的上部、下部分别垂直设置导流孔，在所述导流孔处设置连通阀门（1‑4），下、上连通阀门（1‑4）之间设置水位显示管（1‑3）；所述基坑与桩基系统（2）包括内部可放置沙土的基坑槽（2‑1）和模拟桩（2‑2），所述基坑槽（2‑1）上部为立方体形状，其上部开口，侧面、底面由钢板焊接而成；所述基坑槽（2‑1）四个侧面钢板的上部设置4个用于实现基坑系统和应力加载系统的连接的连接孔（2‑5），所述基坑槽（2‑1）的底面焊接螺栓（2‑3），所述模拟桩（2‑2）为空心钢管，模拟桩（2‑2）顶端内部焊接与螺栓（2‑3）配套的螺母（2‑4），所述模拟桩（2‑2）的中间部位设置用于黏贴应变传感单元的微型沟槽；所述应力加载系统（3）包括支撑架（3‑1）、定滑轮（3‑2）、钢丝绳（3‑3）、应力加载盘（3‑4）和砝码（3‑5），所述支撑架（3‑1）包括竖直支撑钢梁、水平支撑钢梁和倾斜支撑钢梁，所述竖直支撑钢梁与实验箱体（1）连接，所述水平支撑钢梁与竖直支撑钢梁焊接固定，所述倾斜支撑钢梁一端焊接竖直支撑钢梁，一端焊接水平支撑钢梁，所述水平支撑钢梁上面设有定滑轮（3‑2），所述钢丝绳（3‑3）的一端连接基坑槽（2‑1），另一端通过两个定滑轮（3‑2）与应力加载盘（3‑4）相连，所述应力加载盘（3‑4）用于放置实验砝码（3‑5）；所述监测系统（4）包括土压力传感单元（4‑1）、水压力传感单元（4‑2）、应变传感单元（4‑3）、位移传感单元（4‑4）、数据线和数据采集系统，所述土压力传感单元（4‑1）、水压力传感单元(4‑2)、应变传感单元(4‑3)、位移传感单元(4‑4)分别与数据采集系统相连，所述土压力传感单元(4‑1)埋置于模拟桩（2‑2）周围土体中，所述水压力传感单元（4‑2）埋置于基坑槽（2‑1）底部的土体中，所述应变传感单元（4‑3）黏贴在模拟桩（2‑2）中间部位的微型沟槽中，所述位移传感单元（4‑4）固定在基坑槽（2‑1）上部的四个角。