專利名稱：一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加固地基模型試驗裝置，尤其是涉及一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置。
背景技術：
強夯法(Dynamic Compaction)是60年代末首先由L. Menard在法國發(fā)展起來的一種地基處理技術。這種方法最初用于沙礫石地基，隨后又推廣到飽和粘性土和沖積土地基。上世紀80年代，Menard公司首次將強夯法與置換法結合起來，形成了強夯置換(Dynamic Replacement,簡稱DR),即利用強夯法的高能量沖擊,將砂石料、礦洛等強度高、透水性好的材料夯入土中，形成整體層式置換或柱狀置換復合地基。強夯置換法是強夯法的補充，是一種適用于處理高飽和度、低透水性、低強度、高壓縮性軟土的地基處理方法。強夯置換法加固地基的機理與強夯法是截然不同的。強夯法是通過巨大的夯擊能改變被加固土體的本身性質，主要是提高密度，從而改善其工程力學性質如壓縮模量等。處理后的地基獨立發(fā)揮地基的持力作用。而強夯置換法是通過夯擊和填料形成置換體，使置換體與原地基土構成復合地基來共同承受荷載。雖然強夯置換法的處理效果得到工程驗證并廣泛應用，但工程實際中往往需要試夯來確定必要參數(shù)。此外，由于工藝的關系，碎石墩的置換深度、加固深度、錘-石-土之間的相互變形難以直接觀測。因此需要一種可直接觀測的強夯置換模型試驗裝置，來研究置換深度、加固深度等參數(shù)以及碎石墩形成的加固機理。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，包括透明試驗箱和垂直通道，垂直通道設置在透明試驗箱上方，透明試驗箱的側壁上設置有排水孔，所述的透明試驗箱內裝有粘土層和小碎石層，小碎石層位于粘土層的上方，粘土層內并排安裝有多個微型孔隙水壓力計，微型孔隙水壓力計距離粘土層與小碎石層的交界處一段距離，所述的垂直通道上設置有鋼錘，所述的鋼錘上設置有加速度傳感器，微型孔隙水壓力計和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接。多個微型孔隙水壓力計位于鋼錘兩側。透明試驗箱上貼有印刷網(wǎng)格透明膠片。透明試驗箱四周設置有防水板。裝上防水板后，可以做無漏水實驗測試。垂直通道包括兩塊限位夾板和安裝板，安裝板由透明試驗箱一側壁向上延伸形成，垂直通道由兩塊限位夾板形成，兩塊限位夾板固定在所述的安裝板上。兩塊限位夾板的內壁和安裝板上涂有潤滑油。利用潤滑油的潤滑效果和一定的吸附力使鋼錘能緊貼安裝板內壁下落。還包括高速攝像機正對著透明試驗箱。能記錄小碎石層和粘土層在沖擊狀態(tài)下的變化。[0011]透明試驗箱和防水板由有機玻璃制成。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是利用鋼錘在自由下落狀態(tài)下對透明試驗箱內的小碎石層和粘土層的沖擊，通過加加速度傳感器和微型孔隙水壓力計采集到的數(shù)據(jù)，進行簡單的數(shù)學計算獲得鋼錘的動態(tài)力、速度、位移以及孔隙水壓力消散過程曲線。

圖I為本實用新型的正面圖；圖2為本實用新型的側面圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，包括透明試驗箱I和垂直通道2，垂直通道2設置在透明試驗箱I上方，透明試驗箱I的側壁上設置有排水孔，透明試驗箱I內裝有粘土層和小碎石層，小碎石層位于粘土層的上方，粘土層內并排安裝有多個微型孔隙水壓力計3，微型孔隙水壓力計3距離粘土層與小碎石層的交界處一段距離，垂直通道2上設置有鋼錘4，鋼錘4上設置有加加速度傳感器5，微型孔隙水壓力計3和加速度傳感器5分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接。多個微型孔隙水壓力3計位于鋼錘4兩側。透明試驗箱I上貼有印刷網(wǎng)格透明膠片6。透明試驗箱I四周設置有防水板7。垂直通道2包括兩塊限位夾板8和安裝板9，安裝板9由透明試驗箱I 一側壁向上延伸形成，垂直通道2由兩塊限位夾板8形成，兩塊限位夾板8固定在安裝板9上。兩塊限位夾板8的內壁和安裝板上涂有潤滑油。還包括高速攝像機10正對著透明試驗箱I。透明試驗箱I和防水板7由有機玻璃制成。
權利要求1.一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于包括透明試驗箱和垂直通道，垂直通道設置在透明試驗箱上方，透明試驗箱的側壁上設置有排水孔，所述的透明試驗箱內裝有粘土層和小碎石層，小碎石層位于粘土層的上方，粘土層內并排安裝有多個微型孔隙水壓力計，微型孔隙水壓力計距離粘土層與小碎石層的交界處一段距離，所述的垂直通道上設置有鋼錘，所述的鋼錘上設置有加速度傳感器，微型孔隙水壓力計和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于多個微型孔隙水壓力計位于鋼錘兩側。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于透明試驗箱上貼有印刷網(wǎng)格透明膠片。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于透明試驗箱四周設置有防水板。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于垂直通道包括兩塊限位夾板和安裝板，安裝板由透明試驗箱一側壁向上延伸形成，垂直通道由兩塊限位夾板形成，兩塊限位夾板固定在所述的安裝板上。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于兩塊限位夾板的內壁和安裝板上涂有潤滑油。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于還包括高速攝像機正對著透明試驗箱。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，其特征在于透明試驗箱和防水板由有機玻璃制成。
專利摘要本實用新型公開了一種強夯置換法加固地基模型試驗裝置，包括透明試驗箱和垂直通道，垂直通道設置在透明試驗箱上方，透明試驗箱的側壁上設置有排水孔，透明試驗箱內裝有粘土層和小碎石層，小碎石層位于粘土層的上方，粘土層內并排安裝有多個微型孔隙水壓力計，微型孔隙水壓力計距離粘土層與小碎石層的交界處一段距離，垂直通道上設置有鋼錘，鋼錘上設置有加加速度傳感器，微型孔隙水壓力計和加速度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接，其優(yōu)點是利用鋼錘在自由下落狀態(tài)下對透明試驗箱內的小碎石層和粘土層的沖擊，通過加加速度傳感器和微型孔隙水壓力計采集到的數(shù)據(jù)，進行簡單的數(shù)學計算獲得鋼錘的動態(tài)力、速度、位移以及孔隙水壓力消散過程曲線。
文檔編號G01N33/24GK202748360SQ201220348900
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權日2012年7月18日
發(fā)明者周風華, 鄭凌逶, 謝新宇 申請人:寧波大學