本發(fā)明涉及一種建筑工程模擬實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著城市內(nèi)的住宅小區(qū)建筑越來(lái)越密集，新建造的住宅小區(qū)與周邊既有建筑結(jié)構(gòu)的距離也越來(lái)越近，新建建筑工程周邊施工環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。在實(shí)際工程中，由于新建建筑住宅與既有周邊建筑住宅以及圍墻的距離越來(lái)越近，空間位置關(guān)系也越來(lái)越復(fù)雜。尤其是在住宅建筑靜壓樁基施工過(guò)程中，由于施工樁基順序不當(dāng)，施工時(shí)間不合理，未采取相關(guān)的施工保護(hù)措施等，從而引起周邊土體產(chǎn)生較大的應(yīng)力擠壓效應(yīng)，使得周邊土體位移變形過(guò)大，會(huì)造成周邊既有建筑以及圍墻產(chǎn)生位移，嚴(yán)重時(shí)影響結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境中，尤其是采用相關(guān)施工保護(hù)措施，以及優(yōu)化靜壓樁基施工順序，對(duì)周邊環(huán)境效應(yīng)的預(yù)測(cè)和控制，對(duì)周邊既有建筑的保護(hù)是需要重視的問(wèn)題。

2、現(xiàn)有針對(duì)靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的研究方法主要有理論分析法、數(shù)值模擬法以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)法。理論分析方法主要來(lái)自于工程經(jīng)驗(yàn)，由統(tǒng)計(jì)方法得到的經(jīng)驗(yàn)值；數(shù)值模擬的方法局限在有限元模擬靜壓樁基施工對(duì)周邊既有建筑的影響，未能考慮靜壓樁基的實(shí)際施工順序，土體的實(shí)際時(shí)間和空間相互作用，未能提現(xiàn)采用應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法受到某一實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)固定工況的約束，無(wú)法考慮變施工工況下周邊土體及既有建筑位移影響分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，通過(guò)模擬采用應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施條件下，靜壓樁基的不同施工工況條件下，周邊土體變形，周邊既有建筑變形進(jìn)行研究分析為不同的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程提供重要的參考價(jià)值。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括模型箱：用于容納土體，呈長(zhǎng)方體狀，其頂面設(shè)為開(kāi)口；建筑模型：由木板和木塊制作而成的封閉立方體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；圍墻模型：由木材定制化切割制作而成的立方體實(shí)體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；應(yīng)力釋放溝模型：在模型箱土體內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)要求，開(kāi)挖出的一條規(guī)則的長(zhǎng)方體溝槽模型；應(yīng)力釋放孔模型：由塑料軟管定制化加工而成的中空?qǐng)A柱體模型；樁基模型：由木材定制化加工而成的實(shí)心圓柱體模型；多個(gè)lvdt位移計(jì)：通過(guò)位移計(jì)支架固定在圍墻模型上部，建筑模型上部以及側(cè)部。

3、本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果：本發(fā)明通過(guò)多個(gè)位移計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圍墻模型豎向位移以及建筑模型的水平、豎向位移的測(cè)量，從而能夠方便有效地通過(guò)模擬采用應(yīng)力釋放孔的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相似的實(shí)際工程具有重要的參考價(jià)值。具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本試驗(yàn)測(cè)試裝置制作方便，在相關(guān)科研中廣泛性良好，試驗(yàn)測(cè)試方案具有較強(qiáng)擴(kuò)展性，可以進(jìn)一步應(yīng)用到靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響，尤其是采用了應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施；2、本實(shí)驗(yàn)的靜壓樁基模型可以很好地模擬不同的靜壓樁基施工工況，通過(guò)調(diào)整靜壓樁基的施工時(shí)間空間效應(yīng)，來(lái)模擬不同的靜壓樁基施工工況，來(lái)更好的獲得相應(yīng)圍墻和既有建筑的變形影響；3、本試驗(yàn)同樣可以通過(guò)控制靜壓樁基與既有圍墻、建筑物之間的相對(duì)位置關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)試驗(yàn)得出不同的影響工況，可以實(shí)現(xiàn)不同位置關(guān)系下的位移變形影響，從而獲得一系列不同工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4、采用本套模擬測(cè)試裝置進(jìn)行帶有應(yīng)力釋放孔的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的模型試驗(yàn)研究，可為周邊施工環(huán)境復(fù)雜的住宅建筑靜壓樁基工程現(xiàn)場(chǎng)施工提供良好的咨詢與建議，對(duì)于制定控制靜壓樁基施工減小對(duì)周邊環(huán)境的影響提供一定的理論參考。

技術(shù)特征：

1.一種靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模型箱中的土體來(lái)自所需模擬的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的原裝取土，在模型箱內(nèi)進(jìn)行填土?xí)r，根據(jù)所需模擬現(xiàn)場(chǎng)的地勘報(bào)告對(duì)每層土填層厚度進(jìn)行等比例縮放后再進(jìn)行分層填土，并分層壓實(shí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述建筑模型和圍墻模型在逐層填土?xí)r定位至相應(yīng)的土體中，使得建筑模型和圍墻模型相對(duì)位置與所需模擬的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模型箱為由厚度為10mm的木質(zhì)板拼接組成的長(zhǎng)方形箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述建筑模型距離圍墻模型50-60mm，所述圍墻模型距離應(yīng)力釋放溝模型60mm，所述應(yīng)力釋放溝模型邊距離樁基模型60mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述應(yīng)力釋放溝模型是在模型箱內(nèi)填土完成后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)要求，等比例縮放后開(kāi)挖出的一條規(guī)則的長(zhǎng)方體溝槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述應(yīng)力釋放孔模型為由塑料軟管定制化加工而成的內(nèi)直徑為12mm的中空?qǐng)A柱體模型，沿著應(yīng)力釋放溝模型的底部中心位置分布，孔心間距為30mm，所述應(yīng)力釋放孔模型全部埋入土體內(nèi)部，同時(shí)保持應(yīng)力釋放孔模型內(nèi)部中空狀態(tài)；所述樁基模型為由木材定制化加工而成的內(nèi)直徑為20mm實(shí)心圓柱體模型，所述實(shí)心圓柱體模型設(shè)置呈兩排，頂部埋入土體60mm，縱橫向樁心間距均為80mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述lvdt位移計(jì)沿水平方向固定，所述lvdt位移計(jì)保持豎直向上，且可沿著垂直方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，每個(gè)lvdt位移計(jì)用于測(cè)量不同位置處的圍墻模型豎向位移、建筑模型豎向位移和水平位移，同時(shí)測(cè)量由不同的靜壓樁基施工順序、靜壓樁基施工時(shí)間累計(jì)位移效應(yīng)以及不同的靜壓樁基距離建筑物的遠(yuǎn)近點(diǎn)不同造成的位移變化差異，每個(gè)lvdt位移計(jì)間隔60mm均勻布置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種靜壓樁基施工對(duì)周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括模型箱：用于容納土體，其頂面設(shè)為開(kāi)口；建筑模型：封閉立方體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；圍墻模型：立方體實(shí)體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；應(yīng)力釋放溝模型：在模型箱土體內(nèi)開(kāi)挖出的一條規(guī)則的長(zhǎng)方體溝槽模型；應(yīng)力釋放孔模型：由塑料軟管定制化加工而成的中空?qǐng)A柱體模型；樁基模型：由木材定制化加工而成的實(shí)心圓柱體模型；多個(gè)LVDT位移計(jì)：通過(guò)位移計(jì)支架固定在圍墻模型上部，建筑模型上部以及側(cè)部。本發(fā)明采用了應(yīng)力釋放溝及應(yīng)力釋放孔的施工措施模擬靜壓樁基施工對(duì)緊鄰周邊建筑物以及圍墻的影響，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相似的實(shí)際工程具有重要的參考價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：師敏之,卞安琪,馬昕,黃玉平,王富,范斌華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市浦東新區(qū)建設(shè)（集團(tuán)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2