本发明专利技术公开了一种土工试验土体分层沉降测量装置及测量方法，涉及土工试验分层沉降测量装置领域，解决了土工模型试验中难以分层测量土体沉降等问题。其技术方案要点包括底座，储水箱和水压检测组件，所述底座为储水箱提供水平放置台；所述水压检测组件包括沉降板，若干根可伸缩软管和水压力传感器，所述水压力传感器位于可伸缩软管底端内部并与沉降板焊接连接，所述可伸缩软管与沉降板焊接连接形成密封结构。技术效果是通过分别测量基准位和测量点处的水压力，从而实现把对土体沉降的测量装换为对系统内水压力的测量并通过水压力传感器输出和采集。利用所述土体分层沉降测量装置可分析桩间土与刚性桩差异性沉降、刚柔性桩差异性沉降等。异性沉降等。异性沉降等。
【技术实现步骤摘要】
一种土工试验土体分层沉降测量装置及测量方法
[0001]本专利技术涉及土工试验设备领域，特别涉及一种土工试验土体分层沉降测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]我国东部沿海地区广泛分布有软土土层，由于软土具有孔隙比大、含水率高、压缩性高但抗剪强度低等特点，位于软土土层上的建筑物易出现不规则沉降，造成建筑物墙体开裂等现象，给建筑物在规定使用年限内的质量问题带来很大挑战。为了保证建筑物的安全性，对地基或桩基土层的沉降检测显得尤为重要。由于现场实验耗资巨大，试验难度高，现场试验条件复杂等原因，室内模型试验已经成为岩土工程试验研究的主流方法。通常的岩土工程模型试验不仅需要测量土体整体沉降，往往还需要对不同土层进行分层沉降测量，以便于研究不同土层的沉降特性。
[0003]申请公布号为CN105424910A，申请公布日为2016年3月23日的中国专利公开了一种土体分层沉降测量装置，包括沉降测量组件，加压装置和模型箱。其原理是利用定位杆对沉降管进行定位，加压装置对土层加压时，不同外径的沉降管会随着对土体的加压而下沉，从而达到分层沉降测量的目的。
[0004]现有技术的不足之处在于，加载过程中荷载过大或出现偏心时，定位杆会发生倾斜从而造成较大的误差；定位滑道随着使用时间的增加会出现滑动阻力增加的情况，影响沉降管自由沉降；该装置不能用于测量横向加载时土层的沉降情况，适用的试验工况比较有限。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种土工试验土体分层沉降测量装置，其具有可以分层测量不同深度土层沉降的功能，针对不同土层的沉降情况来分析土层沉降特性，进而提出优化桩基设计方法的优点。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种土工试验土体分层沉降测量装置，包括底座，储水箱，放置台，水平装置和水压检测组件，所述水压检测组件包括沉降板，若干根可伸缩软管和水压力传感器，所述水压力传感器分别置于可伸缩软管底端内部和所述储水箱底部；所述沉降板位于所述水压力传感器下部。
[0007]通过采用上述技术方案，实验中各个土层会产生不同的位移，固定在可伸缩软管下端的沉降板可在土层发生沉降时跟随土层移动，导致可伸缩软管底部水压发生变化，进而水压检测组件测量到不同的水压，通过公式而水压检测组件测量到不同的水压，通过公式换算得出土层实际的位移量。相比传统的测量方式，该装置采用水压换算得到沉降值，量程更大；水压力传感器精度高，测量所得的结果更加精准，且能较好的避免对土层产生挤土效应。
[0008]进一步设置：所述沉降板与所述水压力传感器焊接连接，所述沉降板与可伸缩软管下端焊接形成密封结构。
[0009]通过采用上述技术方案，水压力传感器与沉降板焊接连接有效防止了实验中沉降板脱落对实验造成的影响；同时沉降板与可伸缩软管形成密封结构防止实验中出现漏水现象，影响实验结果。
[0010]进一步设置：所述放置台为中部下凹形成周向限位的台座；所述水平装置包括位于所述放置台前端中部的气泡水平仪，所述气泡水平仪为万向水平仪。
[0011]通过采用上述技术方案，中部下凹形成周向限位的台座能牢固地固定住储水箱，避免实验中水箱左右晃动影响实验结果，位于放置台平台上部的万向水平仪用来判断底座是否水平，防止由于底座的倾斜导致储水箱倾斜而产生的水压误差。
[0012]进一步设置：所述底盘上表面连接有支撑脚，所述支撑脚与底盘焊接连接，所述支撑脚位于所述放置台下部设置多个，形成供储水箱放置的底座。
[0013]通过采用上述技术方案支撑脚下面的底盘能够增大与试验土层的接触面积，有效避免试验中由于若干个支撑脚不均匀陷入土层导致装置整体倾斜而产生的误差。
[0014]进一步设置：所述储水箱位于所述放置台上部，所述储水箱顶板设有进水口，底板设有若干个与所述水压检测组件连接的出水口。
[0015]通过采用上述技术方案，透明的储水箱方便在实验中观察水位的变化以及水面是否平整，在水面出现倾斜时及时调整底座保证水压测量的准确性，水压检测组件与水箱出水口通过螺纹连接保证了实验过程中不会出现漏水现象，保证了实验的精确性；同时位于进水口上部的顶盖防止了实验中由于水分蒸发造成的误差。
[0016]进一步设置：所述沉降板为正方形薄片，所述沉降板为不锈钢耐腐蚀材质。
[0017]通过采用上述技术方案，沉降板能更好的随着土层沉降，提高了实验的精确度。
[0018]本专利技术的目的是提供一种土工试验土体分层沉降测量方法，其具有可以分层测量不同深度土层沉降的功能，针对不同土层的沉降情况来分析土层沉降特性，进而提出优化桩基设计方法的优点。
[0019]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种土工试验土体分层沉降测量方法：其特征在于：按照以下步骤进行：S1准备阶段S1.1土工实验确定土和砂的粒径及含水率，初步预判土体分层沉降范围；S1.2选择合适量程的水压力传感器并固定在沉降板中心位置，将沉降板与可伸缩软管连接形成密封结构；S1.3将水通过储水箱进水口灌注至预设水位；S2调整阶段S2.1分层填土时，在相应待测土层分隔处水平放置沉降板；S2.2继续覆盖填土至预定高度，压实至所需密实度；S2.3连接实验仪器，调整实验仪器参数；S3测量阶段S3.1实验中将基准测点放置于储水箱底部，作为参照。测量点放置于沉降测量点。测量点与水箱底部初始高差为h1，此时测量点水压力为P1，水箱底部基准点水压力为P，根
据水压力计算公式得在时间i下测量点发生沉降，此时测得测量点水压为Pi，则在时间i下测量点发生沉降，此时测得测量点水压为Pi，则则该层土层总沉降
[0021]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.底盘，支撑脚和放置台三者连接牢固，能为储水箱提供一个绝对水平的底座，保证实验中储水箱水面水平，减少实验中晃动产生的误差，保证了实验数据的准确性。
[0022]2.储水箱箱体坚固透明，在实验加载过程中能直观观察到储水箱内部情况，当储水箱水面出现倾斜时可以及时发现并矫正，有效防止后续计算沉降时产生较大的误差。
[0023]3.可伸缩软管、水压传感器和沉降板组成水压检测组件，沉降板板厚较薄且可伸缩软管管径较小，有效减弱了挤土效应对实验数据的影响，且水压传感器精度高，可以检测出更准确的数值，保证实验的精度，同时沉降板面积较大，能够更好的随着所在土层的沉降而沉降。
附图说明
[0024]图1是第一种优选实施方式下的结构示意图；图2是第一种优选实施方式下的测量示意图；图中，1、底座；11、底盘；12、支撑脚；2、储水箱；21、进水口；22、出水口；23、顶盖；3、水压检测组件；31、可伸缩软管；32、水压力传感器；33、沉降板；4、放置台；5、水平装置；51、万向水平仪。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明第一种优选实施方式：一种土工实验土体分层沉降测量装置，如图1和图2所示，包括用来保持装置水平的底座1和放置台4，底座1包括设于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种土工试验土体分层沉降测量装置，其特征在于：包括底座(1)、储水箱(2)、放置台(4)和放置台(4)上部的水平装置(5)，所述放置台(4)下部还设有水压检测组件(3)；所述水压检测组件(3)包括沉降板(33)、若干根可伸缩软管(31)和水压力传感器(32)，所述水压力传感器(32)分别置于可伸缩软管(31)底端内部和所述储水箱(2)底部；所述沉降板(33)位于所述水压力传感器(32)下部。2.根据权利要求1所述的一种土工试验土体分层沉降测量装置，其特征在于：所述沉降板(33)与所述水压力传感器(32)焊接连接，所述沉降板(33)与可伸缩软管(31)下端焊接形成密封结构。3.根据权利要求1所述的一种土工试验加压装置，其特征在于：所述水平装置(5)包括位于所述放置台(4)前端中部的万向水平仪(51)。4.根据权利要求1所述的一种土工试验加压装置，其特征在于：所述底座(1)包括支撑脚(12)和底盘(11)，所述支撑脚(12)下端与底盘(11)焊接连接，所述支撑脚(12)上端与所述放置台(13)焊接连接，所述支撑脚(12)沿所述放置台(13)外圈设置多个，形成供所述储水箱(2)放置的底座(1)。5.根据权利要求1所述的一种土工试验土体分层沉降测量装置，其特征在于：所述放置台(4)为中部下凹形成周向限位结构。6.根据权利要求1所述的一种土工试验土体分层沉降测量装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘开富，潘云锋，陈贤可，徐越栋，郑志均，吴大志，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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