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1、(10)授权公告号 CN 204000820 U(45)授权公告日 2014.12.10CN204000820U(21)申请号 201420428510.4(22)申请日 2014.07.31E02D 1/00(2006.01)E02D 33/00(2006.01)(73)专利权人宁波市市政设施景观建设有限公司地址 315040 浙江省宁波市江东区民安路348号(72)发明人陈媛 李剑虹 孟湘黔 朱剑锋(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人王闯(54) 实用新型名称一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置(57) 摘要本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种横向受。
2、荷体底部驱动式土压力测模装置。该横向受荷体底部驱动式土压力测模装置包括外槽、内槽、底部加载组件、土压力测量元件及位移测量元件，横向受荷体位于土体中，多个土压力测量元件依次埋置于横向受荷体侧面的土体中，位移测量元件设置在横向受荷体上，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，底部加载组件的一端抵在外槽的侧壁上，另一端与横向受荷体的底部连接，底部加载组件动作，以驱动横向受荷体底部的方式实现横向受荷体绕顶部转动，同时通过土压力测量元件以及位移测量元件即可获取横向受荷体在发生绕顶部转动位移模式下其侧面的土压力分布规律。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知。
3、识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)授权公告号 CN 204000820 UCN 204000820 U1/1页21.一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：其包括外槽、内槽、底部加载组件、土压力测量元件及位移测量元件，内槽中设置有土体，横向受荷体位于土体中，多个土压力测量元件依次埋置于横向受荷体侧面的土体中，位移测量元件设置在横向受荷体上，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，底部加载组件的一端抵在外槽的侧壁上，另一端与横向受荷体的底部连接。2.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：所述底部加载组件包括千斤顶和传。
4、力杆，千斤顶的底部设置在外槽侧壁上，千斤顶的顶端与传力杆的一端连接，传力杆的另一端与横向受荷体的底部连接。3.根据权利要求2所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：还包括竖向固定在外槽侧壁上的调节导轨槽，调节导轨槽的槽壁上沿竖向设置有多个安装孔，千斤顶的底部通过螺栓组件固定在调节导轨槽的安装孔上。4.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：所述土压力测量元件为土压力计。5.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：所述位移测量元件为百分表。6.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：所述横向受荷体为。
5、单个横向受荷桩。7.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：还包括导杆，所述横向受荷体为多个横向受荷桩，多个横向受荷桩并排设置在土体中，多个横向受荷桩底部通过导杆连接，导杆的两端分别通过并行的两套底部加载组件与外槽的内壁连接。8.根据权利要求1所述的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其特征在于：所述横向受荷体为挡土墙。权 利 要 求 书CN 204000820 U1/4页3一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置技术领域0001 本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置。背景技术0002 目前，在深基坑工程、港口工程、桥梁工程、。
6、高层建筑和边坡等工程中，受荷体(例如受荷桩和挡土墙)应用较为广泛，其主要承受横向力及力矩的作用或者竖向荷载的作用。0003 以受荷桩为例，按其受力特点可分为竖向受荷桩(如桩基础)与横向受荷桩(如抗滑桩、围护桩)。在横向受荷桩的受力分析过程中，最大的难点在于如何准确确定作用于桩的侧向土压力。一方面，桩侧土压力与土体和桩的变形大小及模式相关，因此，需要将桩和土体作为整体来考虑；另一方面，风化、地震、降雨以及桩体施工等会改变土体密度、孔隙比、含水量等物理参数，引起土体力学参数(c,等)发生变化，进而改变桩侧土压力的大小和分布规律。0004 目前，在横向受荷体(如抗滑桩、挡土墙)常规设计中土压力一般取。
7、静止土压力或极限状态下的主动土压力或被动土压力。然而实际工程中的土压力是土与横向受荷体之间相互作用的结果，横向受荷体的不同变位模式、土体的变形与强度特性都对土压力的大小和分布规律产生影响。传统设计理论所采用的许多假设都在不同程度地回避受荷体与土体相互作用问题，使得横向受荷体侧土压力计算方法缺乏理论依据，设计参数存在诸多假设和不确定性，横向受荷体的设计计算大多依靠设计师的经验，设计理论滞后，工程失效的情况也时有发生，造成了巨大的财产损失(例如，3m2m截面的抗滑桩造价基本上每米上万元，浙江省上三高速公路6#滑坡抗滑桩加固工程费用超过四千万)，且工程失效涉及民生安全，关系重大。因此，积极开展横向受。
8、荷体侧土压力的试验研究具有较强的工程应用背景，而且具有非常重要的理论与应用价值。0005 鉴于人为因素(桩体施工)、自然因素(降雨、地震等)及桩体(墙体)位移等扰动因素影响下横向受荷体与土体相互作用的复杂性，建立合理的横向体侧土压力计算模型必须基于大量的试验。0006 然而，现场试验成本过高，模型试验成为研究横向受荷体(抗滑桩、挡土墙等)体侧土压力分布特性的有效手段。但目前有关该方面的试验装置比较欠缺。因此，研制一种横向受荷体侧土压力测量模型试验装置，以满足横向受荷体侧土压力分布规律研究的需要成为工程界迫切需要解决的问题，鉴于实际工程中横向受荷体会发生绕顶部的移动，因此开展该位移模式下横向受荷。
9、体侧土压力分布规律的研究显得很有必要。0007 针对以上不足，本实用新型提供了一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置。实用新型内容0008 (一)要解决的技术问题说 明 书CN 204000820 U2/4页40009 本实用新型的目的是提供一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置以满足横向受荷体发生绕顶部转动位移模式下土压力分布规律的研究需要。0010 (二)技术方案0011 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种横向受荷体底部驱动式土压力测模装置，其包括外槽、内槽、底部加载组件、土压力测量元件及位移测量元件，内槽中设置有土体，横向受荷体位于土体中，多个土压力测量元件依次埋置于横向受荷体侧。
10、面的土体中，位移测量元件设置在横向受荷体上，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，底部加载组件的一端抵在外槽的侧壁上，另一端与横向受荷体的底部连接。0012 其中，所述底部加载组件包括千斤顶和传力杆，千斤顶的底部设置在外槽侧壁上，千斤顶的顶端与传力杆的一端连接，传力杆的另一端与横向受荷体的底部连接。0013 其中，还包括竖向固定在外槽侧壁上的调节导轨槽，调节导轨槽的槽壁上沿竖向设置有多个安装孔，千斤顶的底部通过螺栓组件固定在调节导轨槽的安装孔上。0014 其中，所述土压力测量元件为土压力计。0015 其中，所述位移测量元件为百分表。0016 其中，所述横向受荷体为单个横向受荷桩。0017 其。
11、中，还包括导杆，所述横向受荷体为多个横向受荷桩，多个横向受荷桩并排设置在土体中，多个横向受荷桩底部通过导杆连接，导杆的两端分别通过并行的两套底部加载组件与外槽的内壁连接。0018 其中，所述横向受荷体为挡土墙。0019 (三)有益效果0020 本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中，横向受荷体位于土体中，多个土压力测量元件依次埋置于横向受荷体侧面的土体中，位移测量元件设置在横向受荷体上，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，底部加载组件的一端抵在外槽的侧壁上，另一端与横向受荷体的底部连接，底部加载组件动作，以驱动横向受荷体底部的方式实现受荷体绕。
12、顶部转动，同时通过土压力测量元件以及位移测量元件即可获取受荷体发生绕顶部转动位移模式其侧面的土压力分布规律。附图说明0021 图1是本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置的正视结构示意图；0022 图2是本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置的底部驱动结构原理示意图；0023 图3是本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中横向受荷桩的结构示意图；0024 图4是本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中传力杆的结构示意图；0025 图5是本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中传力杆与导杆的连接关系示意图；说 明 书CN 2040008。
13、20 U3/4页50026 图6为本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中调节导轨槽的俯视图；0027 图7为本实用新型实施例横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中调节导轨槽的侧视图。0028 图中，1：外槽；2：内槽；3：位移测量元件；4：横向受荷桩；6：土压力测量元件；9：传力杆；10：土体；11：螺栓组件；12：导杆；13：千斤顶；14：安装孔；15：调节导轨槽；901：连接块。具体实施方式0029 下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。0030 如图1和图2所示，本实用新型提供的横向受荷体底。
14、部驱动式土压力测模装置包括外槽1、内槽2、底部加载组件、土压力测量元件6及位移测量元件3，外槽1可在地面开挖然后用混凝土浇筑而成，然后再外槽1内设置内槽2，内槽2的一侧可以敞开，内槽2中设置有土体10，横向受荷体位于土体10中，该土体10可以呈阶梯状，多个土压力测量元件6依次埋置于横向受荷体侧面的土体10中，位移测量元件3设置在横向受荷体上，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，底部加载组件的一端抵在外槽1的侧壁上，另一端与横向受荷体的底部连接。其中，上述横向受荷体为横向受荷桩4，其可为圆柱状或为棱柱状；模型外槽1与内槽2一般均用混凝土浇筑而成，混凝土等级宜为C20，外槽1长为4000mm，。
15、宽为1200mm，高为1200mm，模型内槽2长3000mm，宽800mm，高1200mm，当然，外槽1与内槽2的尺寸也不限于上述具体数值。0031 其中，横向受荷桩4的桩身材料可采用C25C50的混凝土，桩内钢筋可采用HRB335RRB400钢筋，桩身截面以及钢筋的配筋率可根据实际工程的需要而设计，桩长与桩身截面边长或直径满足模型试验的比例进行缩小。0032 上述技术方案中，底部加载组件水平设置于横向受荷体的一侧，通过底部加载组件的加载动作，横向受荷桩4底部受力，横向受荷桩4发生绕顶部的转动，多个土压力测量元件6测得土压力也发生变化，从而可以测得横向受荷桩4侧面的土压力变化值，且通过设置在横。
16、向受荷桩4上的位移测量元件3可以测得横向受荷桩4在横向荷载的作用下的位移值，结合所测得的土压力变化值，则可以得出横向受荷桩4在绕顶部移动下其侧面的土压力分布规律。0033 具体地，底部加载组件包括千斤顶13和传力杆9，千斤顶13的底部固定在外槽1侧壁上，千斤顶13的顶端与传力杆9的一端连接，传力杆9的另一端与横向受荷体的底部连接，所述千斤顶13采用FCY-20长型液压千斤顶，其中为了使千斤顶13的顶端与传力杆9更稳当地进行加载力的传递，传力杆9的一端还设置有连接块901，以方便与千斤顶13对接。0034 为了使千斤顶13的高度可调，以适应不同高度的受荷桩4的试验测量，本实用新型还包括竖向固定在。
17、外槽侧壁上的调节导轨槽15，调节导轨槽15的槽壁上沿竖向设置有多个安装孔，千斤顶的底部通过螺栓组件固定在调节导轨槽15的安装孔上。这样，通过调节螺栓组件可以将千斤顶13安装在调节导轨槽15的不同高度的安装孔上，从而使千斤顶说 明 书CN 204000820 U4/4页613的高度可调，进而本实用新型的土压力测模试验装置可以应用于不同高度的受荷桩4的试验测量中。0035 一般地，土压力测量元件6为土压力计；位移测量元件3为百分表。当然，土压力测量元件6不限于土压力计，位移测量元件3也不限于百分表，也可以采用其他类型的土压力测量元件6与位移测量元件3。其中，横向受荷桩4的两侧可均埋置JTM-V20。
18、00型振弦式土压力计，分别沿竖向布置于横向受荷桩4桩体两侧，分别用来测量桩侧的主动土压力与被动土压力。0036 本实用新型中，横向受荷体可为单个横向受荷桩4，也可为多个并列设置的横向受荷桩4。如图2、图3和图5所示当采用多个并列设置的横向受荷桩4时，多个横向受荷桩4底部通过导杆12连接，导杆12的两端分别通过并行的两套底部加载组件与外槽1的内壁连接，也即导杆12的两端分别通过一个传力杆9与固定在外槽1侧壁上的千斤顶13连接，这样横向受荷桩4的底部由两个传力杆9驱动，多个横向受荷桩4底端驱动受力更均匀，传力杆的传动更精确稳当。另外，横向受荷桩4的间距一般为3d5d或3b5b(其中，d为圆桩的直径。
19、，b为方桩的边长)，横向受荷桩4底部有预设的安装孔14，用于穿过导杆12，导杆12与传力杆9之间采用螺栓组件11连接，当然也可采用其他连接方式。0037 本实用新型中，所述横向受荷体不仅仅局限于横向受荷桩4，其也可为挡土墙。当横向受荷体为挡土墙时，将挡土墙埋于土体10中，挡土墙的底部水平设置两套上述底部加载组件，对底部加载组件加载动作，挡土墙的底部受力，横向受荷桩4的底部受力移动，进而可测出相应的挡土墙两侧的土压力分布规律。0038 综上所述，本实用新型的横向受荷体底部驱动式土压力测模装置中，通过将横向受荷体埋置在内槽2的土体10中，在底部设置底部加载组件，底部加载组件的一端抵在外槽1的侧壁上。
20、，底部加载组件加载动作，以底部驱动的方式推动横向受荷体移动，然后通过埋置在横向受荷体一侧的土压力计以及设置在横向受荷体上的百分表获取横向受荷桩4侧面在绕顶部发生转动条件下的土压力分布规律；通过并列设置的多个横向受荷桩4，在横向受荷桩4的底部设置导杆12，其两端分别通过一个传力杆9与固定在外槽1侧壁上的千斤顶13连接，这样横向受荷桩4的底部由两个传力杆9驱动，可以使得多个横向受荷桩4发生相同位移，进一步提高试验测量的准确度。0039 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。说 明 书CN 204000820 U1/2页7图1图2图3图4说 明 书 附 图CN 204000820 U2/2页8图5图6图7说 明 书 附 图CN 204000820 U。