CN201649138U - 自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，包括位于地基土上的浸水试坑，浸水试坑中设有埋设在地基土内的试验桩，试验桩具有伸出浸水试坑的试验桩预留段，试验桩预留段周围设有一个水槽，水槽内设置有抽取地下水的水管，试验桩预留段上部为桩头，试验桩桩体内纵向设置有对称的第一测管和第二测管，第一测管上的第一测环和第三测环间设置有可沿第一测管滑动的应变测试探头，第二测管上的第二测管和第三测环间设置有可沿第二测管滑动的应变测试探头。通过对试验桩预留段进行应变测试，从而获得徐变度随时间的变化关系，用试验桩预留段的徐变度代表土中桩体的情况，提高了自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试的可靠性。

Description

自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置。

背景技术

湿陷性黄土是一种特殊土，广泛分布在我国北方，它在力和水的作用下会发生下沉，其中自重湿陷性黄土在上覆土自重压力作用下受水浸泡就会发生下沉，从而导致自重湿陷性黄土中的桩产生负摩阻力作用。在进行重要建筑物、构筑物建设时，往往需要对负摩阻力进行实测。当前的测试方法中，主要方法是桩身应力测试法，即通过测试桩体的应变，通过弹性理论计算轴力，从而得到负摩阻力大小和中性点深度两个参数。其具体做法是，在试验桩周围开挖一个浸水试坑，试验时先在试验桩桩头分级加载至某一荷载，然后在此恒定荷载作用下，对浸水试坑进行浸水，使自重湿陷性黄土在上覆土自重压力和水的作用下发生下沉，通过测试埋设在试桩中的应变测试元件得到土体沉降过程中的桩体应变变化，来计算负摩阻力的大小和中性点深度。由于土体的沉降过程需要几十天甚至上百天的时间，使得桩体混凝土处于长期荷载作用下，因此混凝土除发生弹性应变外，还会发生徐变，若将实测应变按弹性理论计算桩身轴力，就会产生较大误差，需要扣除混凝土在长期荷载作用下的徐变才能使测试结果趋于实际。目前，如何从实测应变中扣除徐变还没有得到很好的解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置。通过对试验桩预留段进行应变测试，从而获得徐变度随时间的变化关系，用试验桩预留段的徐变度代表土中桩体的情况，具有徐变度随时间的变化关系后可按线性徐变计算理论计算桩体内任意深度处混凝土在长期荷载作用下发生的徐变，提高了自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，包括位于地基土上的浸水试坑，所述浸水试坑中设有埋设在地基土内的试验桩，所述试验桩具有伸出浸水试坑的试验桩预留段，所述试验桩预留段周围设有一个水槽，所述水槽内设置有抽取地下水的水管，所述试验桩预留段上部为桩头，试验桩桩体内纵向设置有对称的第一测管和第二测管，所述第一测管和第二测管由若干个测管单元连接而成，在所述相邻两个测管单元的连接处设置有测环，在第一测管上设置有位于试验桩预留段顶部的第一测环和位于试验桩预留段底部的第三测环，在第二测管上设置有位于试验桩预留段顶部的第二测环和位于试验桩预留段底部的第四测环，在所述第一测环和第三测环间设置有可沿第一测管滑动的应变测试探头，在所述第二测环和第四测环间设置有可沿第二测管滑动应变测试探头，通过应变测试探头测得的测环间应变即为试验桩预留段混凝土的应变，两根测管的应变平均值为平均应变。

上述的自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，所述试验桩预留段的长度为1m。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型通过对试验桩预留段进行应变测试，从而获得徐变度随时间的变化关系，用试验桩预留段的徐变度代表土中桩体的情况，具有徐变度随时间的变化关系后可按线性徐变计算理论计算桩体内任意深度处混凝土在长期荷载作用下发生的徐变，将徐变从实测应变中予以扣除，再按弹性理论准确计算桩身轴力，提高了自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试的可靠性，且使用简单方便，便于推广应用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型试验桩预留段的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-浸水试坑； 2-试验桩预留段；3-水槽；

4-机井；     5-第一测环；    6-井水；

7-桩头；     8-第一测管；    9-土中桩体；

10-水管；    11-地基土；     12-试验桩；

13-第二测环；14-第四测环；   15-第三测环；

16-第二测管。

具体实施方式

如图1所示的一种自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，包括位于地基土11上的浸水试坑1，所述浸水试坑1中设有埋设在地基土11内的试验桩12，所述试验桩12具有伸出浸水试坑1的试验桩预留段2，所述试验桩预留段2的长度可以为1m，所述试验桩预留段2周围设有一个水槽3，所述水槽3内设置有抽取地下水的水管10，所述试验桩预留段2上部为桩头7，试验桩12桩体内纵向设置有对称的第一测管8和第二测管16，所述第一测管8和第二测管16由若干个长度1m的测管单元连接而成，在所述相邻两个测管单元的连接处设置有测环，如图2所示，在第一测管8上设置有位于试验桩预留段2顶部的第一测环5和位于试验桩预留段2底部的第三测环15，在第二测管16上设置有位于试验桩预留段2顶部的第二测环13和位于试验桩预留段2底部的第四测环14，在所述第一测环5和第三测环15间设置有可沿第一测管8滑动的应变测试探头，在所述第二测环13和第四测环14间设置有可沿第二测管16滑动应变测试探头，通过应变测试探头测得的测环间应变即为试验桩预留段混凝土的应变，两根测管的应变平均值为平均应变。

本实用新型自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置的工作原理是：在进行负摩阻力测试时，通过水管10将机井4内的井水6不间断的抽入水槽3内，让井水6从水槽3上部溢出进入浸水试坑1内自由下渗浸泡自重湿陷性黄土。同时在进行负摩阻力测试过程中，桩头7上部加载有已知的恒载作用，可计算出试验桩预留段2端部的压应力，加上在试验桩预留段2内测得的恒载作用下发生的平均应变，可得到徐变度随时间的变化关系。

由于在进行自重湿陷性黄土场地桩基负摩阻力试验时，地基土11均处于水的浸泡之中，也就是土中桩体9处于水的浸泡当中，因此试验桩预留段2和土中桩体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的温度不受气温变化影响，基本恒定，因此土中桩体9和井水6的温度相当，将井水6不间断注入水槽3内，将使得试验桩预留段2的温度和井水6相当，从而试验桩预留段2和土中桩体9混凝土的温度也相当。同时，通过控制试验桩12的混凝土强度等级(抗压强度不小于2.5Nmax/A)，可使得桩体混凝土发生的徐变为线性徐变。由于试验桩预留段2和土中桩体9混凝土的强度、温度、含水量大致相同，试验桩预留段2内测得的徐变度随时间变化关系可适用于土中桩体9的徐变计算，将实测应变扣除徐变后即得到弹性应变，可根据弹性理论计算试验桩轴力，从而得到较准确的负摩阻力大小及中性点深度值。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，包括位于地基土(11)上的浸水试坑(1)，所述浸水试坑(1)中设有埋设在地基土(11)内的试验桩(12)，其特征在于：所述试验桩(12)具有伸出浸水试坑(1)的试验桩预留段(2)，所述试验桩预留段(2)周围设有一个水槽(3)，所述水槽(3)内设置有抽取地下水的水管(10)，所述试验桩预留段(2)上部为桩头(7)，试验桩(12)桩体内纵向设置有对称的第一测管(8)和第二测管(16)，所述第一测管(8)和第二测管(16)由若干个测管单元连接而成，在所述相邻两个测管单元的连接处设置有测环，在第一测管(8)上设置有位于试验桩预留段(2)顶部的第一测环(5)和位于试验桩预留段(2)底部的第三测环(15)，在第二测管(16)上设置有位于试验桩预留段(2)顶部的第二测环(13)和位于试验桩预留段(2)底部的第四测环(14)，在所述第一测环(5)和第三测环(15)间设置有可沿第一测管(8)滑动的应变测试探头，在所述第二测环(13)和第四测环(14)间设置有可沿第二测管(16)滑动应变测试探头。

2.根据权利要求1所述的自重湿陷性黄土场地灌注桩负摩阻力测试装置，其特征在于：所述试验桩预留段(2)的长度为1m。

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