一種風積沙地基水平基床系數(shù)的檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及地基系數(shù)檢測技術，具體涉及一種風積沙地基水平基床系數(shù)的檢測裝 置及檢測方法。
【背景技術】
[0002] 為保障輸電線的安全運行，對桿塔基礎有承載力和位移兩方面的設計控制要求。 而風積沙地基輸電桿塔基礎的水平承載能力計算中，目前僅以承載力作為設計或驗算參 數(shù)，而無法對位移和承載力雙方面進行校核，其關鍵原因是缺乏風積沙地基的水平地基系 數(shù)，而測得水平地基系數(shù)的首要任務是測得地基土水平壓力-位移全過程曲線。
[0003] 當前，獲得地基土基床系數(shù)的試驗通常為扁鏟側脹試驗或平板載荷試驗。扁鏟側 脹試驗是在試驗時將接在探桿上的扁鏟測頭壓入土中預定深度，然后施壓，使位于扁鏟測 頭一側的圓形鋼膜向地基土膨脹，量測鋼模膨脹三個特殊位置的壓力，從而獲得多種巖土 參數(shù)。扁鏟側脹試驗適用于軟土、一般黏性土、粉土、黃土和松散~中密砂土。但扁鏟側脹試 驗鋼膜的極限位移僅1. 1〇_，遠小于輸電線路中對桿塔基礎水平位移控制限值在IOmm左 右的要求。平板載荷試驗法是用一定規(guī)格的方形承壓板測得壓力-位移曲線，并用壓力-位 移曲線直線段的斜率表示基床系數(shù)。雖然平板載荷試驗法可獲得試土從彈性階段到塑性破 壞全過程的壓力-位移曲線，但僅適用于測量地基土豎向基床系數(shù)，且對于自立性較差的 地基土，如風積沙，由于探坑無法成形，在不采取工程支擋措施情況下平板載荷試驗法也不 適用。
[0004] 因此，如何設計一種適用于風積沙地基并且能夠準確獲得輸電桿塔在荷載作用下 的全過程壓力-位移曲線，從而實現(xiàn)對桿塔基礎承載力和位移兩方面的控制設計的檢測裝 置或方法，是本領域亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供的一種風積沙地基水平基床系數(shù)的檢測裝置及檢測方法； 該檢測裝置結構簡單且拆裝便利，實現(xiàn)了風積沙等自立性差的地基土水平荷載一位移全過 程曲線的測量，同時適用于各種土質；該檢測方法的檢測過程全面、準確且簡單，使得地基 土在試驗工況的應力狀態(tài)與實際受荷工況一致，提高了檢測結果的有效性和準確性，實現(xiàn) 對桿塔基礎承載力和位移兩方面的控制設計，保證了輸電線路的安全運行。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0007] 一種風積沙地基水平基床系數(shù)的檢測裝置，所述檢測裝置包括內部設置有位移檢 測組件的箱體；
[0008] 所述箱體包括水平放置且活動連接的外套箱和內嵌箱，所述外套箱和內嵌箱均為 一端開口的矩形箱體；所述內嵌箱的開口側從所述外套箱的開口側緊密插入并與所述外套 箱套接在一起。
[0009] 優(yōu)選的，所述外套箱為長方體，且所述外套箱中遠離其開口側且垂直于其長度方 向的板為承壓頂板；所述內嵌箱中遠離其開口側且垂直于其長度方向的板為承壓擋板； [0010] 所述承壓擋板與所述承壓頂板的形狀相同。
[0011] 優(yōu)選的，所述內嵌箱的上端板的長度短于其下端板；夾在所述上端板和下端板之 間的兩個側板均為直角梯形，所述側板的直角邊設置在所述承壓擋板上；
[0012] 所述上端板和下端板之間的距離小于所述承壓擋板的高。
[0013] 優(yōu)選的，所述位移檢測組件包括同軸連接的工作測力儀和千斤頂，所述千斤頂?shù)?工作端設置有位移傳感器；
[0014] 所述千斤頂?shù)墓潭ǘ税惭b在所述承壓擋板的中心處，所述千斤頂?shù)墓ぷ鞫伺c所述 工作檢測儀的一端連接；
[0015] 所述工作檢測儀的另一端安裝在所述承壓頂板的中心處。
[0016] 優(yōu)選的，所述千斤頂?shù)墓潭ǘ说牡撞坑弥渭芄潭ㄔ谒鱿露税迳稀?br>[0017] -種風積沙地基水平基床系數(shù)檢測方法，所述檢測方法通過風積沙地基水平基床 系數(shù)檢測裝置待測區(qū)域的風積沙地基水平基床系數(shù)進行檢測；所述檢測裝置包括水平放置 且活動連接的外套箱和內嵌箱，所述內嵌箱的開口側從所述外套箱的開口側緊密插入；
[0018] 所述外套箱和內嵌箱組成的箱體內設置有同軸連接的工作測力儀和千斤頂，所述 千斤頂?shù)墓ぷ鞫嗽O置有位移傳感器；
[0019] 所述方法包括如下步驟：
[0020] 步驟1.根據(jù)所述檢測裝置的外形尺寸，在待測區(qū)域的沙地中挖出能夠水平放入 所述檢測裝置的探井；
[0021] 步驟2.將所述檢測裝置水平放入所述探井中，并調試所述檢測裝置；
[0022] 步驟3.通過所述千斤頂對所述檢測裝置逐次逐級施加水平荷載，使得所述內嵌 箱與外套箱發(fā)生相對位移，并記錄每一次施加的所述水平載荷及相對位移的值；
[0023] 步驟4.根據(jù)記錄的所述水平載荷及相對位移的值，繪制荷載-位移曲線；
[0024] 步驟5.取出所述檢測裝置，并增加所述探井的深度；重復步驟2至4,直到得到大 于2個的所述探井不同深度處的所述荷載-位移曲線。
[0025] 優(yōu)選的，所述步驟2包括：
[0026] 2-1.將所述檢測裝置吊放進所述探井中，并將其調整為水平放置；
[0027] 2-2.用粗砂或原位土體分別填充所述內嵌箱中的承壓擋板、外套箱中的承壓頂板 與所述探井的坑壁縫隙；其中，所述承壓擋板和承壓頂板分別為設置在所述檢測裝置兩側 且垂直于所述檢測裝置長度方向的剛性板件；
[0028] 2-3.在所述檢測裝置上預加一個IkPa的水平應力，以消除內嵌箱和外套箱與探 井坑壁的縫隙。
[0029] 優(yōu)選的，所述步驟3包括：
[0030] 3-1.設置水平荷載的初始值；若所述待測區(qū)域的土質松軟，則所述水平荷載的 初始值為10~25kPa ;若所述待測區(qū)域的土質硬密，則所述水平荷載的初始值為50~ IOOkPa ；
[0031] 3-2.通過所述千斤頂對所述檢測裝置施加所述水平荷載，使得所述內嵌箱與外套 箱發(fā)生相對位移；
[0032] 3-3.待所述工作測力儀和位移傳感器的示值穩(wěn)定后，記錄當前所述水平載荷及其 相對位移的值；
[0033] 3-4.歸零所述工作測力儀和位移傳感器的示值；
[0034] 3-5.逐級增加所述水平荷載的值，并返回步驟3-2,直到逐級增加的次數(shù)達到8~ 10次或所述檢測裝置出現(xiàn)明顯的需終止狀況；
[0035] 其中，若所述待測區(qū)域的土質松軟，則每次逐級增加的所述水平荷載的值為10~ 25kPa ;若所述待測區(qū)域的土質硬密，則每次逐級增加的所述水平荷載的值為50~lOOkPa。
[0036] 優(yōu)選的，所述步驟3-3中的所述工作測力儀和位移傳感器的示值穩(wěn)定的判定方法 為：在連續(xù)的2小時內，若所述示值在每小時中的沉降量均小于0.1 mm時，則判定所述示值 已相對穩(wěn)定。
[0037] 優(yōu)選的，所述步驟3-5中的所述明顯的需終止狀況包括：
[0038] a.所述承壓擋板或所述承壓頂板周圍的土出現(xiàn)明顯的側向擠出或裂紋；
[0039] b.所述位移傳感器示值急劇增大；
[0040] c.在24小時內，所述相對位移的值超過0. 12倍的所述承壓擋板或所述承壓頂板 得邊長長度；
[0041] d.當前所述相對位移的值大于等于前一級所述相對位移的值5倍。
[0042] 從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明提供了一種風積沙地基水平基床系數(shù)的檢測 裝置及檢測方法，裝置包括內設置有位移檢測組件且水平放置且活動連接的外套箱和內嵌 箱，內嵌箱的開口側從外套箱的開口側緊密插入；方法通過對檢測裝置逐次逐