內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，步驟是：A、在箱體內(nèi)完成剛性擋墻的方位調(diào)整和土體填筑；B、通過水泵由進水管向箱體內(nèi)注水；C、水分在箱體內(nèi)通過進水管的多孔板向土體內(nèi)入滲；D、封堵住進水管和排氣管，靜置；E、通過上下千斤頂控制剛性擋墻的移動；F、通過孔壓探頭獲得孔隙水壓力，得到滲流作用條件下主動土壓力和被動土壓力結(jié)果。試驗裝置由箱體、上下滑塊、上下滑槽、上下千斤頂、剛性擋墻、豎向承壓板、柔性加載水囊、薄膜式壓力傳感器、孔壓探頭、位移傳感器構(gòu)成。操作方便，高效節(jié)約，滿足了考慮土體滲透效應(yīng)的主動、被動土壓力試驗需要。
【專利說明】
內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑與土木工程試驗測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，同時還涉及一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置，它適用于考慮滲流效應(yīng)，同時模擬剛性擋墻不同位移模式下的主動、被動土壓力試驗。【背景技術(shù)】
[0002]基坑工程中普遍遇到土壓力問題，正確確定土壓力是進行工程的合理設(shè)計和順利施工的前提，也是確保工程項目安全性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)。
[0003]為了進行土壓力相關(guān)理論研究，需要一種功能完善的試驗方法來進行土壓力的實驗室物理模擬。土壓力的計算涉及因素眾多，不少學(xué)者對水-土壓力計算問題都進行了深刻的剖析，主要從土的強度指標取值和滲流方面對公式進行了修正完善，但由于沒有充分考慮土的物理性質(zhì)，水土分算與合算之間的分歧仍沒有較好地解決。因此，將與水作用聯(lián)系最為密切的滲透性考慮到土壓力分析中，提出考慮滲透性的土壓力試驗方法是十分有意義的。
[0004]為解決上述問題，研究一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，考慮到土體滲透效應(yīng)及上覆荷載，同時完成剛性擋墻不同位移模式下的主動、被動土壓力試驗，在工程上，對于擋土結(jié)構(gòu)的設(shè)計和土壓力理論的發(fā)展，以及工程技術(shù)水平的提高都具有重要意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對土建工程中承受著土體側(cè)壓力的構(gòu)筑物(如抗滑粧、擋土墻等)，是在于提供了一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，步序合理，操作方便，高效節(jié)約，性能優(yōu)異，滿足了不同滲流條件下，剛性擋墻發(fā)生不同位移模式時土壓力分布規(guī)律的研究需要。
[0006]本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置， 結(jié)構(gòu)合理，操作方便，高效節(jié)約，性能優(yōu)異，實現(xiàn)了考慮土體滲透性的剛性擋墻土壓力分布的研究需要，對于土建工程技術(shù)水平的提高具有重要意義。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施來實現(xiàn)上述目的:一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，包括以下步驟:一、在箱體內(nèi)完成剛性擋墻的方位調(diào)整和土體填筑，放置好柔性加載水囊，在箱體上固定豎向承壓板，在豎向承壓板和箱體之間連接一圈密封膠帶，防止試驗過程中水分流失和水壓誤差，根據(jù)試驗需求對柔性加載水囊空載或注水加壓至200?400kPa;二、在箱體上的進水管上連接水栗，通過水栗由進水管向箱體內(nèi)注水，并一直保持測試所需的水壓力，所述的水壓力為1?15kPa;三、水分在箱體內(nèi)通過靠近進水管的多孔板向土體內(nèi)入滲，水分通過靠近排氣管的多孔板滲出，土體中氣體在水分入滲過程中從排氣管排出；四、在注水結(jié)束后，封堵住進水管和排氣管，對于無黏性土，靜止8?24h，對于黏性土，靜置2?7天，使得水分充分入滲；五、通過上千斤頂和下千斤頂控制剛性擋墻的移動，并通過位移傳感器的讀數(shù)控制剛性擋墻平動或轉(zhuǎn)動的量值；六、通過剛性擋墻兩側(cè)的孔壓探頭獲得試驗過程中土體內(nèi)孔隙水壓力，通過薄膜式壓力傳感器測試得到剛性擋墻前后兩側(cè)土壓力，綜合分析滲流對剛性擋墻主動土壓力和被動土壓力的影響，得到滲流作用條件下主動土壓力和被動土壓力結(jié)果，設(shè)計主動土壓力結(jié)果見附圖6，設(shè)計被動土壓力結(jié)果見附圖7。
[0008]所述的一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置，它由箱體、上滑塊、下滑塊、 上滑槽、下滑槽、上千斤頂、下千斤頂、剛性擋墻、豎向承壓板、柔性加載水囊、薄膜式壓力傳感器、孔壓探頭、位移傳感器等部件構(gòu)成。所述的箱體為一個長3m，寬1.2m，高1.5m的鋼制敞口長方體狀容器，箱體由槽鋼、工字鋼等型鋼焊接而成，以保證足夠大的剛度。所述的箱體后側(cè)板下部中央距下沿10?15cm處焊接進水管，進水管作為試驗中土體水分輸入通道，箱體前側(cè)板上部中央距上沿10?15cm處焊接排氣管，排氣管作為試驗中土體內(nèi)空氣排出通道。所述的箱體內(nèi)部緊貼前側(cè)板和后側(cè)板內(nèi)壁各放置一塊多孔板，多孔板距箱體前側(cè)板和后側(cè)板 1?2cm，并與箱體前側(cè)板和后側(cè)板平行，多孔板寬度與箱體寬度相同，多孔板的高度比箱體高度小8?10cm，此高度略大于柔性加載水囊的滿水高度，保證柔性加載水囊的加載空間。所述的箱體的左、右箱體側(cè)板規(guī)格相同，左、右箱體側(cè)板上均留有二個矩形開口，矩形開口的縱軸線水平，上矩形開口中心點位于箱體側(cè)板豎向中軸線上2/3高度處，下矩形開口中心點位于箱體側(cè)板豎向中軸線上1/3高度處，上矩形開口長20?25cm，高8?10cm，下矩形開口長20 ?25cm，高4?6cm。所述的箱體側(cè)板的上矩形開口和下矩形開口處的外側(cè)壁上分別焊接上滑槽和下滑槽，上滑槽和下滑槽的敞口面朝向箱體側(cè)板上的相應(yīng)的矩形開口，上滑槽和下滑槽的前側(cè)壁分別開有貫穿性圓柱孔A和貫穿性圓柱孔B;上滑槽內(nèi)中央放置上滑塊，上千斤頂?shù)幕钊麠U穿過上滑槽前側(cè)壁的貫穿性圓柱孔A，通過球鉸與上滑塊前側(cè)面中心連接，上千斤頂焊接在上千斤頂臺座上；下滑槽內(nèi)中央放置下滑塊，下千斤頂?shù)幕钊麠U穿過下滑槽前側(cè)壁的貫穿性圓柱孔B，通過球鉸與下滑塊的前側(cè)面中心連接，下千斤頂焊接在下千斤頂臺座上，上千斤頂臺座和下千斤頂臺座分別焊接在箱體側(cè)板前端部外壁2/3高度處和1/3高度處;所述的上滑槽和下滑槽均為敞口凹形槽體，上滑槽和下滑槽的軸線保持水平，敞口面向箱體，上滑槽內(nèi)空尺寸為長60?80cm，寬10?12cm，高12?15cm，上滑槽敞口面的中心與箱體側(cè)板的上矩形開口中心在豎直面內(nèi)重合；下滑槽內(nèi)空尺寸為長60?80cm，寬10?12cm，高10? 12cm，下滑槽敞口面的中心與箱體側(cè)板的下矩形開口中心在豎直面內(nèi)重合。所述的上滑塊和下滑塊均是鋼制長方體，上滑塊或下滑塊的寬度和高度較上滑槽或下滑槽內(nèi)空寬度和高度相應(yīng)小1_。所述的上滑塊朝向箱體的側(cè)面在中心處車有一深度約5?6cm的豎直槽口D，槽口 D平面形狀為矩形與上下二個半圓組合而成，槽口 D的寬度較上連接鋼桿外徑大1mm，槽口 D的高度為9?10cm;下滑塊朝向箱體的側(cè)面在中心處鉆有一深度約5?6cm的圓柱孔C，圓柱孔 C的內(nèi)徑較下連接鋼桿的外徑大1mm。所述的千斤頂臺座是長和寬均為15?16cm的型鋼板，共有四個，左右箱體側(cè)板上各焊接二個，千斤頂臺座與箱體側(cè)板垂直并與箱體前側(cè)板平行。所述的上連接鋼桿的一端直接插入上滑塊的豎直槽口D中，上連接鋼桿的另一端與剛性擋墻剛性連接;下連接鋼桿的一端直接插入下滑塊的圓柱孔C內(nèi)，下連接鋼桿的另一端與剛性擋墻剛性連接。圓柱孔C的底端從中心處開有直徑3cm的直角狀細孔，細孔沿圓柱孔C底端延伸2?3cm后，發(fā)生90°轉(zhuǎn)向并斜向下從下滑塊后側(cè)面穿出。上連接鋼桿和下連接鋼桿是長度8? 10cm，外徑40?50mm，內(nèi)徑20mm的鋼制空心圓柱，上連接鋼桿和下連接鋼桿插入上滑塊和下滑塊的深度均為45?55mm。所述的上彈性鋼片和下彈性鋼片分別焊接在上滑塊和下滑塊朝向箱體的側(cè)面上，其安裝位置分別對應(yīng)箱體側(cè)板的上矩形開口和下矩形開口。上滑塊在上連接鋼桿的兩邊分別焊接二片上彈性鋼片，下滑塊在下連接鋼桿的兩邊分別焊接二片下彈性鋼片。上彈性鋼片和下彈性鋼片均為厚度1?2mm、長度20?25cm的薄鋼片，上彈性鋼片高度比箱體側(cè)板的上矩形開口的高度小1?2mm，下彈性鋼片高度比箱體側(cè)板的下矩形開口的高度小1?2_。彈性鋼片在滑塊滑動過程中可以覆蓋箱體側(cè)板上的矩形開口，防止試樣漏進滑槽內(nèi)。所述的箱體內(nèi)填有土體，土體上表面水平，距箱體頂端5?6cm;剛性擋墻豎直埋設(shè)于土體中，土體上表面超過剛性擋墻15cm以上。土體上表面水平放置柔性加載水囊，柔性加載水囊上水平放置豎向承壓板，豎向承壓板通過螺栓固定連接在箱體頂部上，在豎向承壓板與箱體接觸部位設(shè)置密封膠帶，防止土體中水分滲出。試驗中通過柔性加載水囊加壓，來模擬土體表面豎向荷載，柔性加載水囊可以實現(xiàn)向土體柔性加載，保證受力均勻，減小測試誤差。所述的在剛性擋墻前側(cè)面和后側(cè)面的豎向軸線處各布設(shè)一組薄膜式壓力傳感器，在剛性擋墻前側(cè)面和后側(cè)面上各布設(shè)二只孔壓探頭，在上滑槽和下滑槽內(nèi)部后端各安裝一只位移傳感器，位移傳感器水平放置，位移傳感器頂桿頭直接頂在上滑塊或下滑塊的后側(cè)面中心。所述的剛性擋墻為厚度約10?15cm的鋼板與型鋼制成的組合型鋼板，剛性擋墻為內(nèi)部有剛性支撐的空心厚板狀結(jié)構(gòu)，剛性擋墻寬度比箱體寬度小約6?10mm，高度約90?100cm。所述的下連接鋼桿末端密封連接一條空心軟管，軟管直徑2cm，軟管在下滑塊中通過圓柱孔C底端的細孔從后側(cè)面穿出下滑塊，通過在下滑槽后側(cè)壁中間偏下的位置鉆孔將軟管穿出下滑槽，軟管與下滑槽間布設(shè)密封圈，防止水分流失。薄膜式壓力傳感器和孔壓探頭所連接的數(shù)據(jù)線，通過在剛性擋墻上開孔進入剛性擋墻內(nèi)部，經(jīng)由下連接鋼桿和軟管穿出箱體，在外部連接采集儀等試驗測試裝置。所述的位移傳感器從上滑槽或下滑槽的后壁鉆孔穿出，位移傳感器與上滑槽或下滑槽之間布設(shè)密封圈，防止漏水。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:1)設(shè)置了進水管、排氣管與多孔板，實現(xiàn)向土體中施加水壓力，將與水作用聯(lián)系最為密切的滲透性考慮到土壓力分析中，可完成在不同滲流條件下土壓力的模擬，實現(xiàn)水與土的耦合作用；2)試驗方法可實現(xiàn)擋墻平動和各種轉(zhuǎn)動等多種不同的位移模式，并可精確控制平動位移和轉(zhuǎn)動位移、角度，從而測試各種工況下土壓力的分布情況；3)豎向承壓板和柔性加載水囊組成的豎向加壓裝置，可以實現(xiàn)且更好的模擬地面荷載作用下的土壓力。
[0010]4)通過土體內(nèi)置擋墻，通過一次試驗可同時完成土體主動土壓力和被動土壓力的測試，大大節(jié)約了人力物力成本和測試效率；該內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，通過置于箱體內(nèi)部的擋墻來模擬擋墻土壓力平面應(yīng)變問題，可測試考慮滲流效應(yīng)的不同位移模式下、不同荷載條件下的土體主動、被動土壓力，功能完善，操作性強，高效節(jié)約，并滿足了在不同位移模式下，擋土結(jié)構(gòu)土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點的確定需求，對工程設(shè)計、施工有較好的指導(dǎo)作用，對于土壓力理論的發(fā)展，以及工程技術(shù)的提高都具有重要意義。【附圖說明】
[0011]圖1為一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置俯視圖。
[0012]圖2為一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置主視圖。
[0013]圖3為一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇14]圖4為一種下滑塊組件結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇15]圖5為一種上滑塊組件結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇16]圖6為一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗主動土壓力結(jié)果。[〇〇17]圖7為一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗被動土壓力結(jié)果。
[0018]圖中:1—箱體，11—箱體側(cè)板，12—多孔板，13—進水管，14—排氣管，211—上滑塊，212—下滑塊，221—上彈性鋼片，222—下彈性鋼片，231—上連接鋼桿，232—下連接鋼桿，31—上滑槽，32—下滑槽，41一上千斤頂，42—下千斤頂，421—上千斤頂臺座，422—下千斤頂臺座， 5—剛性擋墻，6—豎向承壓板，61—密封膠帶，7—柔性加載水囊，81—薄膜式壓力傳感器 (MFF系列多點薄膜壓力測試系統(tǒng))，82—孔壓探頭(PW系列孔隙水壓力計)，83—位移傳感器 (符合量程100~150_，精度為1/100_的各種彈簧回彈式位移計)，9一土體?！揪唧w實施方式】
[0019]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述:根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7可知，一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法， 包括以下步驟:一、在箱體1內(nèi)完成剛性擋墻5的方位調(diào)整和土體9填筑，放置好柔性加載水囊7,在箱體 1上固定豎向承壓板6,在豎向承壓板6和箱體1之間連接一圈密封膠帶61，防止試驗過程中水分流失和水壓誤差，根據(jù)試驗需求對柔性加載水囊7空載或注水加壓至200或250或300或 350或400kPa;二、在箱體1上的進水管13上連接水栗，通過水栗由進水管13向箱體1內(nèi)注水，并一直保持測試所需的水壓力，所述的水壓力為1或3或6或9或12或15kPa;三、水分在箱體1內(nèi)通過靠近進水管13的多孔板12向土體9內(nèi)入滲，水分通過靠近排氣管14的多孔板12滲出，土體9中氣體在水分入滲過程中從排氣管14排出；四、在注水結(jié)束后，封堵住進水管13和排氣管14，對于無黏性土，靜止8或16或24h，對于黏性土，靜置2或3或4或5或6或7天，使得水分充分入滲；五、通過上千斤頂41和下千斤頂42控制剛性擋墻5的移動，并通過位移傳感器83的讀數(shù)控制剛性擋墻5平動或轉(zhuǎn)動的量值；六、通過剛性擋墻5兩側(cè)的孔壓探頭82獲得試驗過程中土體9內(nèi)孔隙水壓力，通過薄膜式壓力傳感器81測試得到剛性擋墻5前后兩側(cè)土壓力，綜合分析滲流對剛性擋墻5主動土壓力和被動土壓力的影響，得到滲流作用條件下主動土壓力和被動土壓力結(jié)果。
[0020]所述的一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗的裝置，它由箱體1、上滑塊211、下滑塊212、上滑槽31、下滑槽32、上千斤頂41、下千斤頂42、剛性擋墻5、豎向承壓板6、柔性加載水囊7、薄膜式壓力傳感器81、孔壓探頭82、位移傳感器83等部件構(gòu)成。所述的箱體1為一個長3m，寬1.2m，高1.5m的鋼制敞口長方體狀容器，箱體1由槽鋼、工字鋼等型鋼焊接而成，以保證足夠大的剛度。所述的箱體1后側(cè)板下部中央距下沿10或12或15cm處焊接進水管13,進水管13作為試驗中土體9水分輸入通道，箱體1前側(cè)板上部中央距上沿10或12或15cm處焊接排氣管14,排氣管14作為試驗中土體9內(nèi)空氣排出通道。所述的箱體1內(nèi)部緊貼前側(cè)板和后側(cè)板內(nèi)壁各放置一塊多孔板12,多孔板12距箱體1前側(cè)板和后側(cè)板1或2cm，并與箱體1前側(cè)板和后側(cè)板平行，多孔板12寬度與箱體1寬度相同，多孔板12的高度比箱體1高度小8或9或 10cm，此高度略大于柔性加載水囊7的滿水高度，保證柔性加載水囊7的加載空間。所述的箱體1的左、右箱體側(cè)板11規(guī)格相同，左、右箱體側(cè)板11上均留有二個矩形開口，矩形開口的縱軸線水平，上矩形開口中心點分別位于箱體側(cè)板11豎向中軸線上2/3高度處，下矩形開口中心點分別位于箱體側(cè)板11豎向中軸線上1/3高度處，上矩形開口長20或21或22或23或24或 25cm，高8或9或10cm，下矩形開口長20或21或22或23或24或25cm，高4或5或6cm。所述的箱體側(cè)板11的上矩形開口和下矩形開口處的外側(cè)壁上分別焊接上滑槽31和下滑槽32,上滑槽31 和下滑槽32的敞口面朝向箱體側(cè)板11上的相應(yīng)的矩形開口，上滑槽31和下滑槽32的前側(cè)壁分別開有貫穿性圓柱孔A和貫穿性圓柱孔B;上滑槽31內(nèi)中央放置上滑塊211，上千斤頂41的活塞桿穿過上滑槽31前側(cè)壁的貫穿性圓柱孔A，通過球鉸與上滑塊211前側(cè)面中心連接，上千斤頂41焊接在上千斤頂臺座421上；下滑槽32內(nèi)中央放置下滑塊212,下千斤頂42的活塞桿穿過下滑槽32前側(cè)壁的貫穿性圓柱孔B，通過球鉸與下滑塊212的前側(cè)面中心連接，下千斤頂42焊接在下千斤頂臺座422上，上千斤頂臺座421和下千斤頂臺座422分別焊接在箱體側(cè)板11前端部外壁2/3高度處和1/3高度處;所述的上滑槽31和下滑槽32均為敞口凹形槽體，上滑槽31和下滑槽32的軸線保持水平，敞口面向箱體1，上滑槽31內(nèi)空尺寸為長60或70 或80cm，寬10或11或12cm，高12或13或14或15cm，上滑槽31敞口面的中心與箱體側(cè)板11的上矩形開口中心在豎直面內(nèi)重合;下滑槽32內(nèi)空尺寸為長60或70或80cm，寬10或11或12cm，高 10或11或12cm，下滑槽32敞口面的中心與箱體側(cè)板11的下矩形開口中心在豎直面內(nèi)重合。 所述的上滑塊211和下滑塊212均是鋼制長方體，上滑塊211或下滑塊212的寬度和高度較上滑槽31或下滑槽32內(nèi)空寬度和高度相應(yīng)小1_。所述的上滑塊211朝向箱體1的側(cè)面在中心處車有一深度約5?6cm的豎直槽口 D，槽口 D平面形狀為矩形與上下二個半圓組合而成，槽口 D的寬度較上連接鋼桿231外徑大1mm，槽口 D的高度為9或10cm;下滑塊212朝向箱體1的側(cè)面在中心處鉆有一深度約5或6cm的圓柱孔C，圓柱孔C的內(nèi)徑較下連接鋼桿232的外徑大1mm。 所述的上千斤頂臺座421和下千斤頂臺座422均是長和寬均為15或16cm的型鋼板，共有四個，左右箱體側(cè)板11上各焊接二個，上千斤頂臺座421和下千斤頂臺座422與箱體側(cè)板11垂直并與箱體1前側(cè)板平行。所述的上連接鋼桿231的一端直接插入上滑塊211的豎直槽口 D 中，上連接鋼桿231的另一端與剛性擋墻5剛性連接;下連接鋼桿232的一端直接插入下滑塊 212的圓柱孔C內(nèi)，下連接鋼桿232的另一端與剛性擋墻5剛性連接。圓柱孔C的底端從中心處開有直徑3cm的直角狀細孔，細孔沿圓柱孔C底端延伸2或3cm后，發(fā)生90°轉(zhuǎn)向并斜向下從下滑塊212后側(cè)面穿出。上連接鋼桿231和下連接鋼桿232是長度8或9或10cm，外徑40或45或 50mm，內(nèi)徑20mm的鋼制空心圓柱，上連接鋼桿231和下連接鋼桿232插入上滑塊211和下滑塊 212的深度均為45或50或55mm。所述的上彈性鋼片221和下彈性鋼片222分別焊接在上滑塊 211和下滑塊212朝向箱體1的側(cè)面上，其安裝位置分別對應(yīng)箱體側(cè)板11的上矩形開口和下矩形開口。上滑塊211在上連接鋼桿231的兩邊分別焊接二片上彈性鋼片221，下滑塊212在下連接鋼桿232的兩邊分別焊接二片下彈性鋼片222。上彈性鋼片221和下彈性鋼片222均為厚度1或2mm、長度20或22或25cm的薄鋼片，上彈性鋼片221高度比箱體側(cè)板11的上矩形開口的高度小1或2mm，下彈性鋼片222高度比箱體側(cè)板11的下矩形開口的高度小1或2mm。彈性鋼片在滑塊滑動過程中可以覆蓋箱體側(cè)板11上的矩形開口，防止試樣漏進滑槽內(nèi)。所述的箱體1內(nèi)填有土體9,土體9上表面水平，距箱體1頂端5或6cm;剛性擋墻5豎直埋設(shè)于土體9中， 土體9上表面超過剛性擋墻5 15cm以上。土體9上表面水平放置柔性加載水囊7,柔性加載水囊7上水平放置豎向承壓板6,豎向承壓板6通過螺栓固定連接在箱體1頂部上，在豎向承壓板6與箱體1接觸部位設(shè)置密封膠帶61，防止土體9中水分滲出。試驗中通過柔性加載水囊7 加壓，來模擬土體9表面豎向荷載，柔性加載水囊7可以實現(xiàn)向土體9柔性加載，保證受力均勻，減小測試誤差。所述的在剛性擋墻5前側(cè)面和后側(cè)面的豎向軸線處各布設(shè)一組薄膜式壓力傳感器81，在剛性擋墻5前側(cè)面和后側(cè)面上各布設(shè)二只孔壓探頭82,在上滑槽31和下滑槽 32內(nèi)部后端各安裝一只位移傳感器83,位移傳感器83水平放置，位移傳感器83頂桿頭直接頂在上滑塊211或下滑塊212的后側(cè)面中心。所述的剛性擋墻5為厚度約10或12或15cm的鋼板與型鋼制成的組合型鋼板，剛性擋墻5為內(nèi)部有剛性支撐的空心厚板狀結(jié)構(gòu)，剛性擋墻5 寬度比箱體1寬度小約6或8或10mm，高度約90或95或100cm。所述的下連接鋼桿232末端密封連接一條空心軟管，軟管直徑2cm，軟管在下滑塊212中通過圓柱孔C底端的細孔從后側(cè)面穿出下滑塊212,通過在下滑槽32后側(cè)壁中間偏下的位置鉆孔將軟管穿出下滑槽32,軟管與下滑槽32間布設(shè)密封圈，防止水分流失。薄膜式壓力傳感器81和孔壓探頭82所連接的數(shù)據(jù)線， 通過在剛性擋墻5上開孔進入剛性擋墻5內(nèi)部，經(jīng)由下連接鋼桿232和軟管穿出箱體1，在外部連接采集儀等試驗測試裝置。所述的位移傳感器83從上滑槽31或下滑槽32的后壁鉆孔穿出，位移傳感器83與上滑槽31或下滑槽32之間布設(shè)密封圈，防止漏水。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)置擋墻式土壓力滲流效應(yīng)試驗方法，其步驟是:A、在箱體(1)內(nèi)完成剛性擋墻(5)的方位調(diào)整和土體(9)填筑，放置柔性加載水囊(7)， 在箱體(1)上固定豎向承壓板(6)，在豎向承壓板(6)和箱體(1)之間連接一圈密封膠帶 (61)，根據(jù)試驗對柔性加載水囊(7)空載或注水加壓至200?400kPa;B、在箱體(1)上的進水管(13)上連接水栗，通過水栗由進水管(13)向箱體(1)內(nèi)注水， 并一直保持測試的水壓力為1?15kPa;C、水分在箱體(1)內(nèi)通過進水管(13)的多孔板(12)向土體(9)內(nèi)入滲，水分通過排氣管 (14)的多孔板(12)滲出，土體(9)中氣體在水分入滲過程中從排氣管(14)排出；D、在注水結(jié)束后，封堵住進水管(13)和排氣管(14)，對于無黏性土，靜止8?24h，對于黏 性土，靜置2?7天，使得水分充分入滲；E、通過上千斤頂(41)和下千斤頂(42)控制剛性擋墻(5)的移動，并通過位移傳感器 (83)的讀數(shù)控制剛性擋墻(5)平動或轉(zhuǎn)動的量值；F、通過剛性擋墻(5)兩側(cè)的孔壓探頭(82)獲得試驗過程中土體(9)內(nèi)孔隙水壓力，通過 薄膜式壓力傳感器(81)測試得到剛性擋墻(5)前后兩側(cè)土壓力，綜合分析滲流對剛性擋墻 (5)主動土壓力和被動土壓力的影響，得到滲流作用條件下主動土壓力和被動土壓力結(jié)果。
【文檔編號】G01N3/08GK105954099SQ201610277962
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】陳善雄, 戴張俊
【申請人】中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所