喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置及试验方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910340268.2 (22)申请日 2019.04.25 (71)申请人 中建四局第一建筑工程有限公司 地址 510030 广东省广州市花都区新华街 迎宾大道95号交通局大楼6楼904室 申请人 贵阳市乌当区住房和城乡建设局 (72)发明人 叶国昌苏伟张弘任远敏 杨彪杨凯 (74)专利代理机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人 刘楠 (51)Int.Cl. E02D 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置 及试验方法。

2、 (57)摘要 本发明公开了一种喀斯特岩溶地区岩土反 静压试验装置及试验方法， 本发明包括反力横梁 （3） 经一组岩石锚杆 （1） 与喀斯特岩溶地区岩土 地基 （12） 锚接； 在反力横梁与喀斯特岩溶地区岩 土地基之间设有液压千斤顶 （9） 、 液压千斤顶与 液压泵 （8） 连接， 液压泵上设有压力表 （10） ； 液压 千斤顶与地面之间设有刚性承压板 （7） ； 刚性承 压板两正交方向的边缘各设有一组百分表 （11） ， 百分表经数据线 （5） 与数据采集装置 （6） 连接； 百 分表固定在液压千斤顶 （9） 四周的测表支架 （4） 上。 本发明结构简单， 体积小。 试验前的准备工作 省时省。

3、力， 并且可以节省试验费用。 不影响实验 场地的整洁， 可降低施工的成本， 且可满足在复 杂地质条件下的使用要求。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 109944223 A 2019.06.28 CN 109944223 A 1.一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 包括用于与喀斯特岩溶地区岩土地基 （12） 锚接的岩石锚杆 （1） ； 其特征在于： 反力横梁 （3） 经一组岩石锚杆 （1） 与喀斯特岩溶地区 岩土地基 （12） 锚接； 在反力横梁 （3） 与喀斯特岩溶地区岩土地基 （12） 之间设有液压千斤顶 （9） ， 液压千斤顶 （9） 与液压泵 （8） 连接， 液压泵 （8。

4、） 上设有压力表 （10） ； 液压千斤顶 （9） 与地 面之间设有刚性承压板 （7） ； 刚性承压板 （7） 两正交方向的边缘各设有一组百分表 （11） ， 百 分表 （11） 经数据线 （5） 与数据采集装置 （6） 连接； 百分表 （11） 固定在液压千斤顶 （9） 四周的 测表支架 （4） 上。 2.根据权利要求1所述喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 其特征在于： 所述刚性承 压板 （7） 为直径d=300mm， 厚度为20 mm的钢板。 3.根据权利要求1所述喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 其特征在于： 所述百分表 （11） 为精度为0.01mm的大量程百分表。 4.根据权利要。

5、求1所述喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 其特征在于： 所述液压泵 （8） 为300吨液压泵。 5.一种采用权利要求14任一权利要求所述装置进行喀斯特岩溶地区岩土反静压试 验的试验方法， 其特征在于： 该方法采用刚性承压板进行试验； 通过液压千斤顶对刚性承压 板施加压力， 并测出刚性承压板在喀斯特岩溶地区岩土地基上的沉降量。 6.根据权利要求5所述试验方法， 其特征在于： 所述刚性承压板两正交方向的边缘各设 有一块百分表， 百分表经数据线与数据采集装置连接， 构成用于测量沉降量的测量系统； 取 每块百分表的算术平均值作为沉降量的基本值。 7.根据权利要求5所述试验方法， 其特征在于： 所述液。

6、压千斤顶对刚性承压板施加压力 采用分级维持荷载、 沉降相对稳定加荷法； 直至符合终止条件后， 方可停止加载。 8.根据权利要求7所述试验方法， 其特征在于： 所述分级维持荷载、 沉降相对稳定加荷 法是第一级加荷至1200kPa后， 使载荷稳定在1200kPa立即测量沉降量， 以后每隔10分钟测 量一次， 当连续三次测量得沉降差不超过0.01mm时， 认为沉降已达相对稳定， 再施加下一级 荷载。 9.根据权利要求7所述试验方法， 其特征在于： 所述符合终止条件是满足以下条件之一 时方可停止加载； 、 沉降读数不断变化， 在24小时内， 沉降速率有增大趋势； 、 压力加不 上或勉强加上而不能保持稳。

7、定； 、 限于加载能力， 荷载已增加到不小于设计要求的两倍； 、 试验荷载达到设备最大加载能力。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109944223 A 2 一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置及试验方法 技术领域 0001 本发明技术涉及一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置及试验方法， 属于建筑 施工技术领域。 背景技术 0002 现有地基检测方法主要有静载试验、 静力触探、 动力触探、 标准贯入等。 现有的试 验装置存在结构复杂， 体积庞大， 试验前的准备工作麻烦， 试验费用高等不足。 因此现有的 地基检测方法不能满足实际使用的需要， 特别是不能满足喀斯特岩溶地区岩土地基检测试 验的需要。

8、。 发明内容 0003 本发明的目的在于， 提供一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置及试验方法， 以避免采用庞大的反力装置， 使其装置简单， 准备工作省时省力， 并且可以节省试验费用， 从而克服现有技术的不足。 0004 为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 本发明的一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 包括反力横梁经一组岩石锚杆与 喀斯特岩溶地区岩土地基锚接； 在反力横梁与喀斯特岩溶地区岩土地基之间设有液压千斤 顶、 液压千斤顶与液压泵连接， 液压泵上设有压力表； 液压千斤顶与地面之间设有刚性承压 板； 刚性承压板两正交方向的边缘各设有一组百分表， 百分表经数据线与数据采集装置连 接。

9、； 百分表固定在液压千斤顶四周的测表支架上。 0005 前述装置中， 所述刚性承压板为直径d=300mm， 厚度为20 mm的钢板。 0006 前述装置中， 所述百分表为精度为0.01mm的大量程百分表。 0007 前述装置中， 所述液压泵为300吨液压泵。 0008 采用上述装置进行喀斯特岩溶地区岩土反静压试验的本发明的一种试验方法为， 该试验方法采用刚性承压板进行试验； 通过液压千斤顶对刚性承压板施加压力， 并测出刚 性承压板在喀斯特岩溶地区岩土地基上的沉降量。 0009 前述试验方法中， 所述刚性承压板两正交方向的边缘各设有一块百分表， 百分表 经数据线与数据采集装置连接， 构成用于测量。

10、沉降量的测量系统； 取每块百分表的算术平 均值作为沉降量的基本值。 0010 前述试验方法中， 所述液压千斤顶对刚性承压板施加压力采用分级维持荷载、 沉 降相对稳定加荷法； 直至符合终止条件后， 方可停止加载。 0011 前述试验方法中， 所述分级维持荷载、 沉降相对稳定加荷法是第一级加荷至 1200kPa后， 使载荷稳定在1200kPa立即测量沉降量， 以后每隔10分钟测量一次， 当连续三次 测量得沉降差不超过0.01mm时， 认为沉降已达相对稳定， 再施加下一级荷载。 0012 前述试验方法中， 所述符合终止条件是满足以下条件之一时方可停止加载； 、 沉 降读数不断变化， 在24小时内， 。

11、沉降速率有增大趋势； 、 压力加不上或勉强加上而不能保 说明书 1/3 页 3 CN 109944223 A 3 持稳定； 、 限于加载能力， 荷载已增加到不小于设计要求的两倍； 、 试验荷载达到设备最 大加载能力。 0013 由于采用了上述技术方案， 本发明与现有技术相比， 本发明的装置结构简单， 体积 小。 试验前的准备工作省时省力， 并且可以节省试验费用。 不影响实验场地的整洁， 可降低 施工的成本， 且可满足在复杂地质条件下的使用要求。 附图说明 0014 图1是本发明的结构示意图。 0015 图中标记如下： 1-岩石锚杆、 2-钢垫板、 3-反力横梁、 4-测表支架、 5-数据线、 。

12、6-数 据采集装置、 7-刚性承压板、 8-液压泵、 9-液压千斤顶、 10-压力表、 11-百分表、 12-喀斯特岩 溶地区岩土地基。 具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 0017 本发明的一种喀斯特岩溶地区岩土反静压试验装置， 如图1所示， 包括反力横梁3 经一组岩石锚杆1与喀斯特岩溶地区岩土地基12锚接； 在反力横梁3与喀斯特岩溶地区岩土 地基12之间设有液压千斤顶9、 液压千斤顶9与液压泵8连接， 液压泵8上设有压力表10； 液压 千斤顶9与地面之间设有刚性承压板7； 刚性承压板7两正交方向的边缘各设有一组百分表 11， 百分表11经数据线5与数据。

13、采集装置6连接； 百分表11固定在液压千斤顶9四周的测表支 架4上。 刚性承压板7为直径d=300mm， 厚度为20 mm的圆钢板。 百分表11为精度为0.01mm的大 量程百分表。 液压泵8为300吨液压泵。 0018 本发明采用上述装置进行喀斯特岩溶地区岩土反静压试验的一种试验方法， 如图 1所示， 该试验方法采用刚性承压板7进行试验； 通过液压千斤顶9对刚性承压板7施加压力， 并测出刚性承压板7在喀斯特岩溶地区岩土地基12上的沉降量。 刚性承压板7两正交方向的 边缘各设有一块百分表10， 百分表10经数据线5与数据采集装置6连接， 构成用于测量沉降 量的测量系统； 取每块百分表的算术平均。

14、值作为沉降量的基本值。 液压千斤顶9对刚性承压 板7施加压力采用分级维持荷载， 沉降相对稳定加荷法； 直至符合终止条件后， 方可停止加 载。 第一级加荷至1200kPa后， 使载荷稳定在1200kPa立即测量沉降量， 以后每隔10分钟测量 一次， 当连续三次测量得沉降差不超过0.01mm时， 认为沉降已达相对稳定， 再施加下一级荷 载。 所述符合终止条件是满足以下条件之一时方可停止加载； 、 沉降读数不断变化， 在24 小时内， 沉降速率有增大趋势； 、 压力加不上或勉强加上而不能保持稳定； 、 限于加载能 力， 荷载已增加到不小于设计要求的两倍； 、 试验荷载达到设备最大加载能力。 实施例 。

15、0019 本例的装置包括反力装置、 加压装置、 传力装置、 测量装置。 如图1所示， 反力装置 采用岩石锚杆1； 加压装置由液压千斤顶9和液压泵8等组成； 加压装置试验前在室内进行率 定， 现场根据加荷标准及率定值逐级加荷； 传力装置由刚性承压板7、 液压千斤顶9、 反力横 梁3和若干钢垫板2构成， 钢垫板2可以是圆的， 也可以是矩形的。 测量装置由测表支架4和精 度为0.01mm的百分表11等组成， 测表支架4可以是磁性表架。 百分表11通过数据线5与数据 说明书 2/3 页 4 CN 109944223 A 4 采集装置6连接。 百分表对称安装在圆形承压板两正交方向的边缘， 测量时分别记录。

16、各表的 沉降读值， 并计算出其沉降量， 取四个表的算术平均值作为沉降量的基本值。 本发明的试验 方法选用直径d=300mm， 面积为0.07的圆形承压板进行试验； 加荷方式采用分级维持荷 载、 沉降相对稳定法加荷； 加荷标准为第一级荷载按1200kPa加荷， 此后每级荷载按1200kPa 逐级递增； 测读沉降量的间隔时间为加载后立即读数一次， 以后每间隔10min测读一次百分 表， 每次测读值记入试验记录表中； 当连续三次沉降差不超过0.01mm时， 认为沉降已达相对 稳定， 可施加下一级荷载。 0020 终止加荷条件： 沉降读数不断变化， 在24h内， 沉降速率有增大趋势； 压力加不上或勉强。

17、加上而不 能保持稳定； 限于加载能力， 荷载已增加到不少于设计要求的两倍； 试验荷载达到设备 最大加载能力。 0021 本发明的装置及方法可应用于喀斯特岩溶地区在超高层建筑中岩土反静压试验， 试验有效的保证了喀斯特岩溶地区超高层建筑的安全。 本发明的装置如图1所示， 刚性承压 板7和测表支架4相接， 四个大量程百分表11对称安装在圆形承压板7两正交方向的边缘， 通 过数据线5与数据采集装置6连接， 结构简单， 体积小。 试验时分别记录各百分表11的沉降读 值， 刚性承压板7的上部为液压千斤顶9， 液压千斤顶9的上部为反力横梁3； 液压千斤顶9与 300t液压泵8连接， 可根据加荷标准采用分级维持荷载、 沉降相对稳定法加荷。 说明书 3/3 页 5 CN 109944223 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 109944223 A 6 。