專利名稱：自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置。
背景技術(shù)：
濕陷性黃土是一種特殊土，廣泛分布在我國北方，它在力和水的作用下會發(fā)生下 沉，其中自重濕陷性黃土在上覆土自重壓力作用下受水浸泡就會發(fā)生下沉，從而導(dǎo)致自重 濕陷性黃土中的樁產(chǎn)生負摩阻力作用。在進行重要建筑物、構(gòu)筑物建設(shè)時，往往需要對負摩 阻力進行實測。當(dāng)前的測試方法中，主要方法是樁身應(yīng)力測試法，即通過測試樁體的應(yīng)變， 通過彈性理論計算軸力，從而得到負摩阻力大小和中性點深度兩個參數(shù)。其具體做法是，在 試驗樁周圍開挖一個浸水試坑，試驗時先在試驗樁樁頭分級加載至某一荷載，然后在此恒 定荷載作用下，對浸水試坑進行浸水，使自重濕陷性黃土在上覆土自重壓力和水的作用下 發(fā)生下沉，通過測試埋設(shè)在試樁中的應(yīng)變測試元件得到土體沉降過程中的樁體應(yīng)變變化， 來計算負摩阻力的大小和中性點深度。由于土體的沉降過程需要幾十天甚至上百天的時 間，使得樁體混凝土處于長期荷載作用下，因此混凝土除發(fā)生彈性應(yīng)變外，還會發(fā)生徐變， 若將實測應(yīng)變按彈性理論計算樁身軸力，就會產(chǎn)生較大誤差，需要扣除混凝土在長期荷載 作用下的徐變才能使測試結(jié)果趨于實際。目前，如何從實測應(yīng)變中扣除徐變還沒有得到很 好的解決。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種自重濕陷性黃土場 地灌注樁負摩阻力測試裝置。通過對試驗樁預(yù)留段進行應(yīng)變測試，從而獲得徐變度隨時間 的變化關(guān)系，用試驗樁預(yù)留段的徐變度代表土中樁體的情況，具有徐變度隨時間的變化關(guān) 系后可按線性徐變計算理論計算樁體內(nèi)任意深度處混凝土在長期荷載作用下發(fā)生的徐變， 提高了自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試的可靠性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是自重濕陷性黃土場地灌注樁負 摩阻力測試裝置，包括位于地基土上的浸水試坑，所述浸水試坑中設(shè)有埋設(shè)在地基土內(nèi)的 試驗樁，所述試驗樁具有伸出浸水試坑的試驗樁預(yù)留段，所述試驗樁預(yù)留段周圍設(shè)有一個 水槽，所述水槽內(nèi)設(shè)置有抽取地下水的水管，所述試驗樁預(yù)留段上部為樁頭，試驗樁樁體內(nèi) 縱向設(shè)置有對稱的第一測管和第二測管，所述第一測管和第二測管由若干個測管單元連接 而成，在所述相鄰兩個測管單元的連接處設(shè)置有測環(huán)，在第一測管上設(shè)置有位于試驗樁預(yù) 留段頂部的第一測環(huán)和位于試驗樁預(yù)留段底部的第三測環(huán)，在第二測管上設(shè)置有位于試驗 樁預(yù)留段頂部的第二測環(huán)和位于試驗樁預(yù)留段底部的第四測環(huán)，在所述第一測環(huán)和第三測 環(huán)間設(shè)置有可沿第一測管滑動的應(yīng)變測試探頭，在所述第二測環(huán)和第四測環(huán)間設(shè)置有可沿 第二測管滑動應(yīng)變測試探頭，通過應(yīng)變測試探頭測得的測環(huán)間應(yīng)變即為試驗樁預(yù)留段混凝 土的應(yīng)變，兩根測管的應(yīng)變平均值為平均應(yīng)變。上述的自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置，所述試驗樁預(yù)留段的長度為lm。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本實用新型通過對試驗樁預(yù)留段進行 應(yīng)變測試，從而獲得徐變度隨時間的變化關(guān)系，用試驗樁預(yù)留段的徐變度代表土中樁體的 情況，具有徐變度隨時間的變化關(guān)系后可按線性徐變計算理論計算樁體內(nèi)任意深度處混凝 土在長期荷載作用下發(fā)生的徐變，將徐變從實測應(yīng)變中予以扣除，再按彈性理論準(zhǔn)確計算 樁身軸力，提高了自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試的可靠性，且使用簡單方便，便 于推廣應(yīng)用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型試驗樁預(yù)留段的局部放大示意圖。附圖標(biāo)記說明1-浸水試坑；2-試驗樁預(yù)留段；3-水槽；4_機井； 5-第--測環(huán)；6-井水；[0013]7_樁頭； 8-第--測管；9-土中樁體[0014]10-水售;； 11-地基土；12-試驗樁；[0015]13-第二測環(huán)；14--第四測環(huán)；15--第三測環(huán)[0016]16-第二測管。
具體實施方式
如圖1所示的一種自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置，包括位于地基 土 11上的浸水試坑1，所述浸水試坑1中設(shè)有埋設(shè)在地基土 11內(nèi)的試驗樁12，所述試驗樁 12具有伸出浸水試坑1的試驗樁預(yù)留段2，所述試驗樁預(yù)留段2的長度可以為lm，所述試驗 樁預(yù)留段2周圍設(shè)有一個水槽3，所述水槽3內(nèi)設(shè)置有抽取地下水的水管10，所述試驗樁預(yù) 留段2上部為樁頭7，試驗樁12樁體內(nèi)縱向設(shè)置有對稱的第一測管8和第二測管16，所述 第一測管8和第二測管16由若干個長度Im的測管單元連接而成，在所述相鄰兩個測管單 元的連接處設(shè)置有測環(huán)，如圖2所示，在第一測管8上設(shè)置有位于試驗樁預(yù)留段2頂部的第 一測環(huán)5和位于試驗樁預(yù)留段2底部的第三測環(huán)15，在第二測管16上設(shè)置有位于試驗樁 預(yù)留段2頂部的第二測環(huán)13和位于試驗樁預(yù)留段2底部的第四測環(huán)14，在所述第一測環(huán)5 和第三測環(huán)15間設(shè)置有可沿第一測管8滑動的應(yīng)變測試探頭，在所述第二測環(huán)13和第四 測環(huán)14間設(shè)置有可沿第二測管16滑動應(yīng)變測試探頭，通過應(yīng)變測試探頭測得的測環(huán)間應(yīng) 變即為試驗樁預(yù)留段混凝土的應(yīng)變，兩根測管的應(yīng)變平均值為平均應(yīng)變。本實用新型自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置的工作原理是在進行 負摩阻力測試時，通過水管10將機井4內(nèi)的井水6不間斷的抽入水槽3內(nèi)，讓井水6從水槽 3上部溢出進入浸水試坑1內(nèi)自由下滲浸泡自重濕陷性黃土。同時在進行負摩阻力測試過 程中，樁頭7上部加載有已知的恒載作用，可計算出試驗樁預(yù)留段2端部的壓應(yīng)力，加上在 試驗樁預(yù)留段2內(nèi)測得的恒載作用下發(fā)生的平均應(yīng)變，可得到徐變度隨時間的變化關(guān)系。由于在進行自重濕陷性黃土場地樁基負摩阻力試驗時，地基土 11均處于水的浸泡之中，也就是土中樁體9處于水的浸泡當(dāng)中，因此試驗樁預(yù)留段2和土中樁體9混凝土的 含水量大致相同；由于在地面下一定深度以下地基土 11的溫度不受氣溫變化影響，基本恒 定，因此土中樁體9和井水6的溫度相當(dāng)，將井水6不間斷注入水槽3內(nèi)，將使得試驗樁預(yù) 留段2的溫度和井水6相當(dāng)，從而試驗樁預(yù)留段2和土中樁體9混凝土的溫度也相當(dāng)。同 時，通過控制試驗樁12的混凝土強度等級(抗壓強度不小于2. 5Nmax/A)，可使得樁體混凝 土發(fā)生的徐變?yōu)榫€性徐變。由于試驗樁預(yù)留段2和土中樁體9混凝土的強度、溫度、含水量 大致相同，試驗樁預(yù)留段2內(nèi)測得的徐變度隨時間變化關(guān)系可適用于土中樁體9的徐變計 算，將實測應(yīng)變扣除徐變后即得到彈性應(yīng)變，可根據(jù)彈性理論計算試驗樁軸力，從而得到較 準(zhǔn)確的負摩阻力大小及中性點深度值。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置，包括位于地基土(11)上的浸水試坑(1)，所述浸水試坑(1)中設(shè)有埋設(shè)在地基土(11)內(nèi)的試驗樁(12)，其特征在于所述試驗樁(12)具有伸出浸水試坑(1)的試驗樁預(yù)留段(2)，所述試驗樁預(yù)留段(2)周圍設(shè)有一個水槽(3)，所述水槽(3)內(nèi)設(shè)置有抽取地下水的水管(10)，所述試驗樁預(yù)留段(2)上部為樁頭(7)，試驗樁(12)樁體內(nèi)縱向設(shè)置有對稱的第一測管(8)和第二測管(16)，所述第一測管(8)和第二測管(16)由若干個測管單元連接而成，在所述相鄰兩個測管單元的連接處設(shè)置有測環(huán)，在第一測管(8)上設(shè)置有位于試驗樁預(yù)留段(2)頂部的第一測環(huán)(5)和位于試驗樁預(yù)留段(2)底部的第三測環(huán)(15)，在第二測管(16)上設(shè)置有位于試驗樁預(yù)留段(2)頂部的第二測環(huán)(13)和位于試驗樁預(yù)留段(2)底部的第四測環(huán)(14)，在所述第一測環(huán)(5)和第三測環(huán)(15)間設(shè)置有可沿第一測管(8)滑動的應(yīng)變測試探頭，在所述第二測環(huán)(13)和第四測環(huán)(14)間設(shè)置有可沿第二測管(16)滑動應(yīng)變測試探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置，其特征在 于所述試驗樁預(yù)留段(2)的長度為lm。
專利摘要本實用新型公開了一種自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試裝置，包括位于地基土上的浸水試坑，浸水試坑中設(shè)有埋設(shè)在地基土內(nèi)的試驗樁，試驗樁具有伸出浸水試坑的試驗樁預(yù)留段，試驗樁預(yù)留段周圍設(shè)有一個水槽，水槽內(nèi)設(shè)置有抽取地下水的水管，試驗樁預(yù)留段上部為樁頭，試驗樁樁體內(nèi)縱向設(shè)置有對稱的第一測管和第二測管，第一測管上的第一測環(huán)和第三測環(huán)間設(shè)置有可沿第一測管滑動的應(yīng)變測試探頭，第二測管上的第二測管和第三測環(huán)間設(shè)置有可沿第二測管滑動的應(yīng)變測試探頭。通過對試驗樁預(yù)留段進行應(yīng)變測試，從而獲得徐變度隨時間的變化關(guān)系，用試驗樁預(yù)留段的徐變度代表土中樁體的情況，提高了自重濕陷性黃土場地灌注樁負摩阻力測試的可靠性。
文檔編號E02D33/00GK201649138SQ20102018865
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者劉爭宏, 張煒, 張繼文, 鄭建國 申請人:機械工業(yè)勘察設(shè)計研究院