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原文传递一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及其试验方法

专利名称：	一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及其试验方法
摘要：	本发明公开了一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置及方法，所述的试验装置包括模型箱和竖向受荷体；所述竖向受荷体内部空间由n‑1个等厚度分隔板均匀隔开成n个隔室构成，每个隔室均设有与隔室相匹配的可在所述的隔室内沿着内壁上下滑动的活塞；所述的分隔板与所述的竖向受荷体内壁紧密连接，每个隔室的底部均设有相同的孔洞；所述的模型箱底部对应所述竖向受荷体孔洞位置设有与所述孔洞相匹配的通孔；所述的孔洞外接透明状带有刻度的出水管，所述的出水管与所述的竖向受荷体连通构成U型连通器。本发明可测得任意地质条件下构筑物受到的土压力值以及所产生相应的沉降量，同时避免在埋置土压力盒过程中发生的位置偏移，影响测量精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江工业大学
发明人：	王哲;付亚君;任康;章韬;吴淑伟;许四法;姚王晶;翁鹤森;崔涵晟;邱杭鹰;吕润东;陈振寰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910684016.1
公开号：	CN110485395A
代理机构：	杭州天正专利事务所有限公司
代理人：	黄美娟;王兵
分类号：	E02D1/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	310014 浙江省杭州市下城区潮王路18号
主权项：	1.一种测量偏压荷载作用下竖向土压力分布的试验装置，其特征在于：包括模型箱(1)和设置在所述模型箱(1)内的竖向受荷体(4)；所述竖向受荷体(4)四周以及底部均由钢板拼接而成，拼接处密封处理，所述竖向受荷体(4)内部空间由n-1个等厚度分隔板(6)均匀隔开成n个隔室构成，，n至少为1，每个隔室均设有与隔室相匹配的可在所述的隔室内沿着内壁上下滑动的活塞(7)；所述的分隔板(6)与所述的竖向受荷体(4)内壁紧密连接，每个隔室的底部均设有相同直径的孔洞(5)；所述的模型箱(1)箱体底部对应所述竖向受荷体孔洞(5)位置设有与所述孔洞(5)相匹配的通孔(3)；所述的孔洞(5)外接透明状带有刻度的出水管(7)，所述的出水管(7)与所述的竖向受荷体(4)连通并构成U型连通器，所述的出水管(7)与所述的竖向受荷体(4)密封连接。 2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的分隔板(6)与所述的竖向受荷体(4)内壁进行焊缝连接。 3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的孔洞(5)处设有连接钢管(9)，所述的连接钢管(9)自竖向受荷体(4)底部的孔洞(5)沿着模型箱(1)箱体底部的通孔(3)向外设有延伸段，所述的连接钢管(9)与所述的出水管(7)可拆卸式连接。 4.如权利要求3所述的试验装置，其特征在于：所述的连接钢管(9)与所述的出水管(7)为螺纹连接。 5.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述模型箱(1)底部四个角点设有四根脚架(2)。 6.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述连接钢管(9)与所述的孔洞(5)密封焊接。 7.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述出水管(7)为ABS材质，表面带有量程，量程的“0”刻度线与竖向受荷体(4)底部持平。 8.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述活塞(7)与竖向受荷体(4)内壁接触部分用密封圈包裹。 9.一种如权利要求1～8之一所述的试验装置的操作方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤1，向竖向受荷体(4)内部持续注水，直至充满整个竖向受荷体(4)；步骤2，盖上活塞(7)，排出多余水分，使活塞(7)底部与水面刚刚接触，顶部恰好处于竖向受荷体(4)顶面位置，并保证每个分隔室对应的出水管(7)内部水头高度相同；步骤3，向模型箱(1)内部进行分层均匀填土，持续填土至至少使竖向受荷体(4)内的活塞(7)开始逐步下降；步骤4，伴随着活塞(7)的下降，将竖向受荷体(4)内部的水挤到出水管(7)中，所述的出水管(7)中的水头高度逐渐上升；步骤5，观察所述出水管(7)的水位变化，在填土停止时刻读出各出水管(7)的初始水位；步骤6，向土体表面堆加重物，模拟偏压荷载作用下对地铁隧道变形的影响，重物堆载后，读出各出水管(7)的最终水位，计算出水位的高度差h，即可求出偏压荷载作用下竖向受荷体(4)受到的土压力γz＝ρgh及竖向受荷体(4)顶部土体的沉降量z＝ρgh/γ，得出受荷体在不同沉降量下的竖向土压力分布规律，其中ρ为水的密度，γ为所填土的重度。
所属类别：	发明专利