深厚回填土中灌注樁負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及巖土工程測試領(lǐng)域,尤其是深厚回填土中灌注樁負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述測試裝置至少包括若干組樁身沉降測量裝置和樁周土體沉降測量裝置,所述樁身沉降測量裝置布設(shè)在灌注樁的樁身內(nèi),所述樁周土體沉降測量裝置布設(shè)在所述灌注樁樁身外圍的樁周土體之中;所述樁身沉降測量裝置用于測量所述灌注樁各截面處的沉降量,所述樁周土體測量裝置用于測量所述樁周土體各深度處的沉降量。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是:可精確確定中性點(diǎn)的位置,受環(huán)境影響較小,測試方法簡單,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,成本較低,更具有實用性,可操作性,便于長期監(jiān)測,適用范圍廣。
【專利說明】
深厚回填土中灌注樁負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及巖土工程測試領(lǐng)域,尤其是深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來,我國在沿海地區(qū)廣泛興建工程建設(shè),而這些地區(qū)往往大面積分布著含水量高、壓縮性高、強(qiáng)度低的深厚淤泥及淤泥質(zhì)土,為了滿足上部結(jié)構(gòu)荷載的需要,往往要大面積回填土,隨著新近回填土發(fā)生的較大固結(jié)沉降,鉆孔灌注粧粧側(cè)會產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力,對粧體產(chǎn)生下拽作用,使得粧身破壞,粧身的有效承載力降低,還會引起建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。若設(shè)計時未能充分合理的考慮到負(fù)摩阻力的影響,將會給工程項目帶來巨大的安全隱患。
[0003]確定填土對粧產(chǎn)生的負(fù)摩阻力,首先必須要確定中性點(diǎn)的位置。所謂中性點(diǎn),是指某一深度的粧斷面上,粧身的沉降和粧周土的沉降相等。對于一般工程,通常采用建筑粧基技術(shù)規(guī)范中經(jīng)驗公式來確定,但由于負(fù)摩阻力中性點(diǎn)深度受到影響因素很多,如粧周土特性、粧端土特性等,且缺乏相應(yīng)的工程經(jīng)驗和深入的理論研究,設(shè)計時很難以準(zhǔn)確計算。同時由于粧側(cè)負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的位置會隨著粧周土沉降而發(fā)生移動,需要現(xiàn)場進(jìn)行長期監(jiān)測進(jìn)行動態(tài)分析,但現(xiàn)行的規(guī)范中并未明確規(guī)定對負(fù)摩阻力基粧的現(xiàn)場測試和長期監(jiān)測方法。
[0004]目前,研究單粧粧身內(nèi)力的測試多針對于鋼粧和混凝土預(yù)制粧,而關(guān)于灌注粧的研究則極少。最常用的方法是在粧體安裝應(yīng)變式傳感器,將應(yīng)變計貼在主筋表面上,但由于傳感器本身對環(huán)境要求較高(溫度、水、導(dǎo)線長等),容易受到較大影響,且施工時難以保護(hù)(易于脫落)等原因,測試結(jié)果往往難以達(dá)到理想狀態(tài),同時,該方法難以準(zhǔn)確測得粧身不同斷面的沉降。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,通過分別對粧周土體和粧身沉降測量,確定理論中性點(diǎn)的位置,同時綜合粧身軸力測試的結(jié)果,確定中性點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0006]本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
[0007]—種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述測試裝置至少包括若干組粧身沉降測量裝置和粧周土體沉降測量裝置,所述粧身沉降測量裝置布設(shè)在灌注粧的粧身內(nèi),所述粧周土體沉降測量裝置布設(shè)在所述灌注粧粧身外圍的粧周土體之中;所述粧身沉降測量裝置用于測量所述灌注粧各截面處的沉降量,所述粧周土體測量裝置用于測量所述粧周土體各深度處的沉降量。
[0008]所述測試裝置還包括軸力測量裝置,所述軸力測量裝置固定安裝在所述灌注粧的主筋之上,所述粧身沉降測量裝置所測量的所述灌注粧的截面位置與安裝所述軸力測量裝置所處的所述灌注粧的截面位置相吻合對應(yīng)。
[0009]在所述軸力測量裝置的安裝位置處對稱布置有兩組所述粧身沉降測量裝置。
[0010]所述粧身沉降測量裝置包括位移保護(hù)管和布設(shè)在所述位移保護(hù)管內(nèi)的帶刻度的位移桿,所述位移保護(hù)管固定安裝在所述灌注粧的主筋上;所述軸力測量裝置為鋼筋應(yīng)力計,所述鋼筋應(yīng)力計固定安裝在所述灌注粧的主筋上。
[0011 ] 所述粧周土體沉降測量裝置包括一分層沉降管和若干沉降磁環(huán),所述沉降磁環(huán)布設(shè)在所述分層沉降管的外圍,若干所述沉降磁環(huán)之間均勻間隔。
[0012]本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]1、測量結(jié)果更為直接、直觀,理論上更可靠,可測得粧身不同斷面的沉降量?;捝聿煌瑪嗝娴某两盗坎扇《嘟M位移桿方式測量,且在位移桿外設(shè)置位移保護(hù)管,可避免測量斷面以上混凝土部分與位移桿的直接接觸,使得測得結(jié)果即為該斷面的理論沉降值。
[0014]2、采用的裝置,如鋼筋應(yīng)力計,位移桿,分層沉降管等,受環(huán)境影響較小,測試方法簡單,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,成本較低,更具有實用性,便于長期監(jiān)測。
[0015]3、通過測量粧土的沉降和粧身軸力綜合判斷中性點(diǎn)位置,而不是通過單一測量粧身軸力的方法,使得中性點(diǎn)的位置更加準(zhǔn)確可靠。
[0016]4、可用于中性點(diǎn)位置的長期監(jiān)測,適用范圍廣,對一般灌注粧都適用,更具實用性,可操作性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的平面布置示意圖;
[0018]圖2為本實用新型的第一種剖面布置示意圖;
[0019]圖3為本實用新型的第二種剖面布置示意圖;
[0020]圖4為本實用新型中位移保護(hù)管的管口和位移桿的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖5為圖4的俯視圖;
[0022]圖6為本實用新型中位移保護(hù)管的管底的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖7為圖6的俯視圖;
[0024]圖8為本實用新型中鋼筋應(yīng)力計的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖9為本實用新型中分層沉降管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明,以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0027]如圖1-9所示,圖中標(biāo)記1-24分別表示為:土體1、灌注粧粧身混凝土2、鋼筋應(yīng)力計
3、灌注粧縱向主筋4、位移保護(hù)管底蓋5、位移保護(hù)管6、細(xì)扎絲7、位移桿8、鋼筋應(yīng)力計信號線9、分層沉降管底蓋10、分層沉降管11、沉降磁環(huán)12、定位環(huán)13、鋼板14、磚15、分層沉降管頂蓋16、內(nèi)箍筋17、外箍筋18、刻度19、蠟燭油20、焊縫21、對接管22、螺絲23、防水處理區(qū)域24。
[0028]實施例:本實施例中深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置包括鋼筋應(yīng)力計3、位移保護(hù)管6、位移桿8和分層沉降管11,其中鋼筋應(yīng)力計3作為軸力測量裝置用于測量灌注粧的軸力,位移保護(hù)管6和位移桿8作為粧身沉降測量裝置用于測量灌注粧不同截面處的沉降量,分層沉降管11作為粧周土體沉降測量裝置用于測量粧周土體不同深度處的沉降量。
[0029]如圖2所示,灌注粧布設(shè)在土體I之中,其灌注粧粧身混凝土2位于土體I的表面以下,其灌注粧縱向主筋4位于內(nèi)箍筋17和外箍筋18之間。在灌注粧的鋼筋籠綁扎完成后,選取鋼筋籠中兩根相對稱的灌注粧縱向主筋4,且沿灌注粧縱向主筋4的長度方向均勻間隔布置鋼筋應(yīng)力計3。鋼筋應(yīng)力計信號線9沿著灌注粧縱向主筋4與位移保護(hù)管6之間的空隙往上綁扎固定,防止粧身饒筑時被混凝土導(dǎo)管觸碰而破壞。
[0030]如圖1、圖2和圖3所示,將位移保護(hù)管6對稱布置于粧身內(nèi),在粧身內(nèi)每個布置鋼筋應(yīng)力計3的截面處對稱布置兩個位移保護(hù)管6,以便在測量灌注粧不同截面處的沉降量時取均值以減小誤差。位移保護(hù)管6通過細(xì)扎絲7綁扎固定在灌注粧縱向主筋4的內(nèi)側(cè),其底端與鋼筋應(yīng)力計3中傳感器中心位置一致,也就是說,位移保護(hù)管6所測量的灌注粧的截面位置與鋼筋應(yīng)力計3所處的截面位置吻合適配。當(dāng)灌注粧縱向主筋4上布置有若干鋼筋應(yīng)力計3時,在粧身內(nèi)便可布置與鋼筋應(yīng)力計3的數(shù)量相對應(yīng)的若干組位移保護(hù)管6,每組位移保護(hù)管6包含有兩個位移保護(hù)管。
[0031 ]如圖2、圖4和圖5所不,在位移保護(hù)管6的內(nèi)部放置有位移桿8,位移桿8上具有刻度19,在使用時,在每個位移保護(hù)管6內(nèi)放入帶刻度的位移桿8,待其穩(wěn)定后,記錄下位移保護(hù)管6管口對應(yīng)的位移桿8上的刻度值,同時,采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行每個位移保護(hù)管6管口的標(biāo)高測量,即可計算出粧身不同的截面的標(biāo)高以及其絕對沉降量。
[0032]如圖1和圖2所示,分層沉降管11布置在灌注粧外圍的土體I之中,分層沉降管11上設(shè)置有若干定位環(huán)13,定位環(huán)13用于確定沉降磁環(huán)12的安裝位置并完成沉降磁環(huán)12與分層沉降管11之間的連接固定。若干沉降磁環(huán)12沿分層沉降管11的長度方向均勻間隔布置。在使用時,通過電子水準(zhǔn)儀測量分層沉降管11管口的初始標(biāo)高,再采用分層沉降儀測讀出每個沉降磁環(huán)12的距管口的標(biāo)高,即可計算出該處土層的絕對標(biāo)高以及其絕對沉降量,同一截面的沉降量取均值。
[0033]在使用本實施例中的測試裝置進(jìn)行深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試時,每次通過高精密的電子水準(zhǔn)儀測得分層沉降管11和各組位移保護(hù)管6頂端的標(biāo)高,然后通過分層沉降儀測量分析出粧周土體不同深度處土層的沉降,通過位移桿8上的刻度19分析得出灌注粧的粧身不同截面處沉降,繪制出不同深度處粧身截面的沉降隨時間的變化曲線,加入粧身長度范圍內(nèi)粧周土體各土層隨時間的沉降曲線,兩者的交點(diǎn)處即為理論中性點(diǎn)位置,同時結(jié)合粧身軸力的測試結(jié)果分析出的中性點(diǎn)位置,進(jìn)而對比得出中性點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0034]本實施例在具體實施時:呈均勻間隔布置的鋼筋應(yīng)力計3之間的間距可選擇為3m-4m,以保證軸力測量的準(zhǔn)確性。鋼筋應(yīng)力計3與灌注粧縱向主筋4之間的連接固定可以先將灌注粧縱向主筋4上需布置鋼筋應(yīng)力計3傳感器位置處的鋼筋截斷,再采用雙面焊接方式將鋼筋應(yīng)力計3焊接于灌注粧縱向主筋4上,鋼筋應(yīng)力計3與縱向主筋4之間形成焊縫21,如圖8所示,焊縫21的長度滿足于兩者之間連接強(qiáng)度的要求。在將鋼筋應(yīng)力計3焊接到灌注粧縱向主筋4上時,應(yīng)不斷對焊接處(焊縫21的位置)進(jìn)行冷卻,以免焊縫21的溫度過高而影響鋼筋應(yīng)力計3的精度。
[0035]每根鋼筋應(yīng)力計信號線9應(yīng)在其接頭處貼帶有深度及編號的標(biāo)簽,便于每次測試記錄。
[0036]當(dāng)鉆機(jī)完成灌注粧粧孔后,應(yīng)立即進(jìn)行粧身粧徑的測量,隨即將鋼筋籠沉入孔中,進(jìn)行粧身澆筑混凝土,對位移保護(hù)管6的頂端和底端都進(jìn)行密封處理,防止混凝土等加固材料進(jìn)入影響帶刻度19的位移桿8的放入。一般而言,可以在位移保護(hù)管6的底端采用位移保護(hù)管底蓋5蓋住,并采用蠟燭油20進(jìn)行密封處理,如圖6和圖7所示,從而防止?jié)仓捝頃r泥漿等材料進(jìn)入位移保護(hù)管6的內(nèi)部。與此同時,將位移保護(hù)管6的頂端也采用頂蓋蓋住,避免漿料進(jìn)入。同樣地,如圖2和圖3所示,分層沉降管11的頂端和底端也分別采用分層沉降管頂蓋16和分層沉降管底蓋10密封,防止施工材料進(jìn)入到分層沉降管11的內(nèi)部。
[0037]位移保護(hù)管6采用外部套對接管加螺絲的方法連接(如圖7),同時對接處采用防水膠帶進(jìn)行包裹做防水處理,以防水泥漿料等進(jìn)入。
[0038]由于分層沉降管11的長度需要滿足測試的實際需求,即不小于灌注粧的粧長,以分析出在灌注粧粧長范圍內(nèi)的粧周土體不同深度處土層的沉降,因此分層沉降管11可以采取分段式的拼接結(jié)構(gòu)來滿足需要。如圖9所示,兩個分層沉降管11的首尾兩端之間設(shè)置有對接管22,對接管22分別套裝在兩根分層沉降管11連接部外圍,且對接管22分別與兩個連接端之間通過螺絲23連接固定,使得兩個分層沉降管11通過對接管22連接固定形成一體。為了保證連接部的密封性,避免地下水的流入,在對接管22以及兩根分層沉降管11連接部的外圍設(shè)置防水處理區(qū)域24。防水處理區(qū)域24—般可通過包裹防水膠帶或套裝密封環(huán)的方式形成。同樣地,由于位移保護(hù)管6的長度也需要滿足測試的實際需求,因此也可以參照分層沉降管11的結(jié)構(gòu)形式來制作位移保護(hù)管6。
[0039]在灌注粧粧體和分層沉降管11的周圍可砌筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),如圖1、圖2和圖3所示,圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼板14和磚15,磚15半封閉地圍砌在粧體和分層沉降管11外圍,鋼板14蓋在磚15上方,以對磚15所圍成的半封閉圍砌進(jìn)行封閉,避免長期監(jiān)測時測試裝置受到破壞。
[0040]除了采用位移桿8之外,還可以在位移桿6的外壁的頂端,沿著桿身粘貼塑料刻度尺,便于直接讀出位移桿相對位移保護(hù)管的沉降差,避免每次立桿于位移桿上測量引起的誤差。
[0041 ]雖然以上實施例已經(jīng)參照附圖對本實用新型目的的構(gòu)思和實施例做了詳細(xì)說明,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到,在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條件下,仍然可以對本實用新型作出各種改進(jìn)和變換,如:位移保護(hù)管6和分層沉降管11的具體結(jié)構(gòu)、各種密封手段、圍護(hù)手段等,故在此不一一贅述。
【主權(quán)項】
1.一種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述測試裝置至少包括若干組粧身沉降測量裝置和粧周土體沉降測量裝置,所述粧身沉降測量裝置布設(shè)在灌注粧的粧身內(nèi),所述粧周土體沉降測量裝置布設(shè)在所述灌注粧粧身外圍的粧周土體之中;所述粧身沉降測量裝置用于測量所述灌注粧各截面處的沉降量,所述粧周土體測量裝置用于測量所述粧周土體各深度處的沉降量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述測試裝置還包括軸力測量裝置,所述軸力測量裝置固定安裝在所述灌注粧的主筋之上,所述粧身沉降測量裝置所測量的所述灌注粧的截面位置與安裝所述軸力測量裝置所處的所述灌注粧的截面位置相吻合對應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:在所述軸力測量裝置的安裝位置處對稱布置有兩組所述粧身沉降測量裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述粧身沉降測量裝置包括位移保護(hù)管和布設(shè)在所述位移保護(hù)管內(nèi)的帶刻度的位移桿,所述位移保護(hù)管固定安裝在所述灌注粧的主筋上;所述軸力測量裝置為鋼筋應(yīng)力計,所述鋼筋應(yīng)力計固定安裝在所述灌注粧的主筋上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深厚回填土中灌注粧負(fù)摩阻力中性點(diǎn)的測試裝置,其特征在于:所述粧周土體沉降測量裝置包括一分層沉降管和若干沉降磁環(huán),所述沉降磁環(huán)布設(shè)在所述分層沉降管的外圍,若干所述沉降磁環(huán)之間均勻間隔。
【文檔編號】E02D33/00GK205502092SQ201620188284
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】徐君, 張文龍, 閆小旗, 秦振偉, 李偉, 吳其泰, 戴海峰, 吳海清, 尤鐵驪
【申請人】上海申元巖土工程有限公司