[发明专利]一种管桩挤土效应测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种管桩挤土效应测试装置及方法，包括模型桶、气压室、模型管桩、钢化玻璃板、Y型基座、弯曲元测试装置和数码摄像装置；气压室为底部开口的半圆环形筒体结构，底面采用乳胶膜密封，将其敷设于模型桶内的土体上表面，通过气压作用模拟上部土层自重应力；模型管桩为顶部密封的半圆柱体，顶部开有注气孔，通过对桩内活塞施加气压模拟桩芯土塞上部应力；在模型桶底基座和Y型基座上等间距布置上下相对的激发弯曲元和接收弯曲元，并外接数据采集系统。本发明可模拟管桩沉桩过程中土层不同深度处的真实应力环境，实现了管桩贯入阻力和桩周土扰动后位移场和剪切波速的同步测试，具有土塞应力可控、可视化观测、操作简便等优点。

主权项

1.一种管桩挤土效应测试装置，其特征在于：包括模型桶、反力架、气压室、模型管桩、钢化玻璃板、Y型基座、电液伺服千斤顶、弯曲元测试装置和高分辨率相机；所述模型桶为钢制半圆形筒体结构，在桶底圆心处沿径向设置一条形基座，模型桶上部设有一Y型基座，模型桶上方设有气压室；气压室为底部开口的同心半圆环筒体结构，气压室的外缘与模型桶的外缘重合，气压室底面采用乳胶膜密封，顶部设有注气孔，环状气压室的中心设有模型管桩；所述模型管桩为顶部密封的中空半圆柱体，顶部设有管桩注气孔，桩芯设有活塞，通过对桩内活塞施加气压模拟桩芯土塞上部应力；模型管桩上方设有电液伺服千斤顶，电液伺服千斤顶固定在反力架顶面，用以将模型管桩贯入土体，在千斤顶与模型管桩之间设置荷载传感器和位移传感器，实时记录管桩贯入阻力和贯入深度；所述钢化玻璃板为长方体板，设置在模型桶的平面一侧并与模型桶两端连接；钢化玻璃板上部与气压室的两端连接；弯曲元测试装置包括激发弯曲元和接收弯曲元；所述激发弯曲元固定在模型桶底部的条形基座上，所述接收弯曲元固定在Y型基座上，激发弯曲元和接收弯曲元分别沿条形基座和Y型基座等间距、上下成对布置，每上下两个相对的弯曲元组成一组测试单元，对其之间的土体进行剪切波波速测量；每组测试单元采用相同的偏振方向，而相邻弯曲元设不同的偏振方向；激发弯曲元和接收弯曲元分别通过弯曲元信号线连接外部的数据采集装置；所述高分辨率相机设置在模型桶的正前方，记录管桩贯入过程中土体内部的位移规律。