CN219196076U - 一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土工程基坑监测领域，具体是一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，包括三角架、孔隙水压力计、土压力计以及推送杆；所述三角架包括水平底杆以及固定设置于水平底杆两端的斜杆，两个斜杆的顶端对接处沿竖直方向设置有连接杆，所述连接杆的顶部沿竖直方向设置有内螺纹连接头；所述孔隙水压力计和土压力计本体分别位于三角架两侧。所述推送杆包括底端带有外螺纹的杆部，所述杆部的底端能够与内螺纹连接头螺纹配合。本实用新型通过手持式振弦采集仪采集实测频率，所述实测频率分为土压力计实测频率和水压力计实测频率，利用不同时间记录的实测频率计算实际压力，从而及时判断该位置的土、水压力变化。

Description

一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程基坑监测领域，具体是一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置。

背景技术

岩土工程与自然条件的关系十分密切，基坑施工中必须全面考虑基坑周边的土、水压力变化，及时对土、水压力的变化进行测试可以进一步分析土体中的应力变化、水位变化以及挡土结构内力，并对之后基坑内的结构施工以及基坑变形的预判具有重要的指导意义。目前，基坑土、水压力测试传统上采用钻孔和简易埋置传感器的方法，但这种方法在实施过程中存在一些不足：(1)砂性土在钻孔后，若土压力计埋置不及时，会有塌孔的现象，导致土压力计无法埋至预计深度。(2)土压力计埋设时，土压力计外表面与基坑边是否平行，无法准确把控，从而严重影响测试数据的可靠性。(3)根据经典土力学的知识，应当对同一位置的土、水压力同时分析，以便进行总压力的分析计算，但是以往土、水压力计的分孔埋设无法保证土压力计与孔隙水压力计埋设至同一标高，从而影响监测数据的准确性。

发明内容

针对上述传统技术的不足之处，本实用新型为了解决埋设土、水压力计存在的问题，提供了一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置。使用该装置能够准确放置土压力计至预计深度并保证其表面与基坑边位于同一竖直方向上，保证了土、水压力可同时进行准确测试。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，包括三角架、孔隙水压力计、土压力计以及推送杆；

所述三角架包括水平底杆以及固定设置于水平底杆两端的斜杆，两个斜杆的顶端对接处沿竖直方向设置有连接杆，所述水平底杆位于两个斜杆的同侧，所述连接杆的顶部沿竖直方向设置有内螺纹连接头；

所述孔隙水压力计包括孔隙水压力计本体以及设置于孔隙水压力计本体上的第一传感器信号线缆；

所述土压力计包括土压力计本体以及设置于土压力计本体上的第二传感器信号线缆；所述土压力计本体的底部支撑于水平底杆上部、且土压力计本体与两端的斜杆贴靠绑扎配合，所述土压力计本体的圆形侧面所在的平面位于竖直方向上，所述孔隙水压力计本体绑扎设置于两端的斜杆另外一侧并与连接杆贴靠，所述孔隙水压力计本体的长度方向位于竖直方向上；

所述推送杆包括底端带有外螺纹的杆部，所述杆部的底端能够与内螺纹连接头螺纹配合，所述杆部上设置有多个十字标记，所述十字标记的竖边位于杆部的长度方向上，所述十字标记的横边与竖边相垂直。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述推送杆的杆部是多节结构，每节杆部的顶端均固定设置有内螺纹套，每节杆部的底端与下一节杆部顶端的内螺纹套螺纹配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果及创新点是：

1.该种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，通过手持式振弦采集仪采集实测频率，所述实测频率分为土压力计实测频率和水压力计实测频率，利用不同时间记录的实测频率计算实际压力，从而及时判断该位置的土、水压力变化，将现场某一钻孔的若干次测试结果整理数据，利用所述数据对基坑受力变形做出预判，提供了更为精细的实时岩土分析。

2.该种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，通过推送杆和三角架将土、水压力计送入预计埋深位置，推送杆的相邻杆部采用内螺纹套连接，该装置在使用的时候，利用推送杆上的十字标记实现土压力计圆面位于竖直方向上并且平行于基坑边，提高了放置位置的精准性和合理性。

3.该种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，通过内螺纹连接头将推送杆和三角架连接，所述推送杆将三角架放至预计埋深后，可以从钻孔中拔出并拆卸、回收，以便重复使用，降低了测试成本、方便运输，符合低碳环保的理念。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述三角架的结构示意图。

图2为本实用新型所述孔隙水压力计以及土压力计的安装示意图。

图3为本实用新型所述用于基坑周边土体的土、水压力测试装置的结构示意图。

图中：1-三角架，101-水平底杆，102-斜杆，103-连接杆，104-内螺纹连接头，2-孔隙水压力计，201-孔隙水压力计本体，202-第一传感器信号线缆，3-土压力计，301-土压力计本体，302-第二传感器信号线缆，4-推送杆，401-杆部，402-十字标记，403-内螺纹套。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图对本实用新型或发明的具体实施例进行详细说明。

如图1至3所示，本实用新型提供了一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置的具体实施例，包括三角架1、孔隙水压力计2、土压力计3以及推送杆4；

所述三角架1包括水平底杆101以及固定设置于水平底杆101两端的斜杆102，两个斜杆102的顶端对接处沿竖直方向设置有连接杆103，所述水平底杆101位于两个斜杆102的同侧，所述连接杆103的顶部沿竖直方向设置有内螺纹连接头104；

所述孔隙水压力计2包括孔隙水压力计本体201以及设置于孔隙水压力计本体201上的第一传感器信号线缆202；

所述土压力计3包括土压力计本体301以及设置于土压力计本体301上的第二传感器信号线缆302；所述土压力计本体301的底部支撑于水平底杆101上部、且土压力计本体301与两端的斜杆102贴靠绑扎配合，所述土压力计本体301的圆形侧面所在的平面位于竖直方向上，所述孔隙水压力计本体201绑扎设置于两端的斜杆102另外一侧并与连接杆103贴靠，所述孔隙水压力计本体201的长度方向位于竖直方向上；

所述推送杆4包括底端带有外螺纹的杆部401，所述杆部401的底端能够与内螺纹连接头104螺纹配合，所述杆部401上设置有多个十字标记402，所述十字标记402的竖边位于杆部401的长度方向上，所述十字标记402的横边与竖边相垂直。

本实施例还提供了所述用于基坑周边土体的土、水压力测试装置的使用方法，其步骤为：

1)用履带式钻孔机在距离基坑边1米～2米处的位置钻孔，钻孔深度比预计深度深20～50cm，孔径不得小于土压力计本体301直径的1.5倍，防止放置土压力计3时孔壁土体松动导致孔径缩小，从而致使土压力计3无法埋至预计深度。

2)根据预计深度提前准备推送杆4，推送杆4的长度需保证孔隙水压力计2和土压力计3的埋设深度。在推送杆4上从下往上每隔一定距离在其表面标记十字标记402。为了便于收纳也同时为了便于根据实际情况调整推送杆4的长度，所述推送杆4的杆部401是多节结构，每节杆部401的顶端均固定设置有内螺纹套403，每节杆部401的底端与下一节杆部401顶端的内螺纹套403螺纹配合。当采用多节结构的杆部401时，每节杆部401的底端与下一节杆部401顶端的内螺纹套403螺纹配合时，必须用管钳拧紧，防止后期转动推送杆4时中间某处接头松动导致部分杆部401埋在土中。

3)如图1所示，所述三角架1的水平底杆101以及两端的斜杆102之间采用焊接连接。优选的，为了避免水平底杆101的长度过长影响土压力计3深入钻孔土体内部，所述水平底杆101的长度不大于土压力计本体301的直径。

4)剪取稍大于埋深长度的传感器信号线缆分别与土压力计3和孔隙水压力计2连接，连接好后另一端套上热缩管并标记好对应的传感器编号。

5)用手持式振弦采集仪测量并记录步骤(4)的土压力计3和孔隙水压力计2的第一次实测频率F值、实测电流A值，以便为埋设好后的测量提供初始数据。

6)将带有第一传感器信号线缆202的孔隙水压力计本体201以及带有第二传感器信号线缆302的土压力计本体301用防水胶布竖直的绑在三角架1的两侧。

7)将推送杆4底端与内螺纹连接头104螺纹连接，不必过度拧紧只需要保证三角架1不转动、不掉落即可。

8)当钻机钻至预计埋深下的20cm～50cm时，马上通过推送杆4下放三角架1至预计埋深，放置时保证十字标记402的竖边位于竖直方向上、横边与基坑边线平行，从而保证土压力计本体301圆面与基坑边平行。

9)推送杆4下放至预计埋深后，若钻孔内土体刚好压实三角架1，则转动推送杆4，使得推送杆4与三角架1分离，三角架1连带土压力计3、孔隙水压力计2埋入土中，将推送杆4拔出以便于循环使用；

若三角架1与钻孔底部之间有空余距离，则先将三角架1下方用与原土体性质基本一致的土体填实，压实三角架1转动推送杆4并拔出。

10)拔出推送杆4后在孔中继续填入与原土体性质基本一致的土体，填实空隙至地面。

11)若要在同一个孔中的不同深度位置同时放置土压力计3和孔隙水压力计2，则需分段填实空隙，重复步骤2)至9)，每次填实只需要填实至埋深位置即可，待孔中所有的土压力计3和孔隙水压力计2都下放完成后再回填至地面。

12)填实完毕后，用保护盒将所钻的孔顶盖住，并将传感器信号线缆收纳至保护盒中，以保护线缆，方便后期测试读数。

本实施例还提供了现场某一钻孔的若干次测试结果整理如下表所示数据，利用所述数据对基坑受力及变形做出预判，提供了更为精细的实时岩土分析：

该现场某一钻孔的相关数据表明，1).在放置压力计前，由于仪器反应灵敏，在空气中测出的土压力计3初始读数有一定波动，可能会出现负值，但在放入钻孔后，土压力计3表面施加的压力远大于放置前在空气中的压力，所以计算出的压力值又恢复为正值；2).由于现场基坑在采集数据期间开挖速度较慢，还未进行较深的土体开挖和降水，所以同一位置处不同时间的土、水压力数值没有较大的变化，但能够基本反应出合理的变化规律性。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。

Claims (2)

1.一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，其特征在于，包括三角架（1）、孔隙水压力计（2）、土压力计（3）以及推送杆（4）；

所述三角架（1）包括水平底杆（101）以及固定设置于水平底杆（101）两端的斜杆（102），两个斜杆（102）的顶端对接处沿竖直方向设置有连接杆（103），所述水平底杆（101）位于两个斜杆（102）的同侧，所述连接杆（103）的顶部沿竖直方向设置有内螺纹连接头（104）；

所述孔隙水压力计（2）包括孔隙水压力计本体（201）以及设置于孔隙水压力计本体（201）上的第一传感器信号线缆（202）；

所述土压力计（3）包括土压力计本体（301）以及设置于土压力计本体（301）上的第二传感器信号线缆（302）；所述土压力计本体（301）的底部支撑于水平底杆（101）上部、且土压力计本体（301）与两端的斜杆（102）贴靠绑扎配合，所述土压力计本体（301）的圆形侧面所在的平面位于竖直方向上，所述孔隙水压力计本体（201）绑扎设置于两端的斜杆（102）另外一侧并与连接杆（103）贴靠，所述孔隙水压力计本体（201）的长度方向位于竖直方向上；

所述推送杆（4）包括底端带有外螺纹的杆部（401），所述杆部（401）的底端能够与内螺纹连接头（104）螺纹配合，所述杆部（401）上设置有多个十字标记（402），所述十字标记（402）的竖边位于杆部（401）的长度方向上，所述十字标记（402）的横边与竖边相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种用于基坑周边土体的土、水压力测试装置，其特征在于，所述推送杆（4）的杆部（401）是多节结构，每节杆部（401）的顶端均固定设置有内螺纹套（403），每节杆部（401）的底端与下一节杆部（401）顶端的内螺纹套（403）螺纹配合。

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