本实用新型专利技术涉及湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置，包括上端开口的玻璃箱、半桩套筒、滤网结构以及玻璃板，半桩套筒包括套筒本体以及混凝土半桩，混凝土半桩中具有灌浆孔，玻璃箱的中部自下而上固设至少三组卡件，每组卡件包括两个横向正对的卡板单元，每个卡板单元形成一个卡槽，滤网结构和玻璃板均卡接在对应的卡槽中，玻璃板位于滤网结构的顶部，半桩套筒位于粉土填充腔中，半桩套筒的中上部贴在玻璃板上且下部贴在滤网结构的顶部，粉土填充腔内填设粉土填充层，黏土填充腔填设黏土填充层。本实用新型专利技术的试验装置，能够清晰的观察到半桩套筒的状态、桩端扩大端的形态以及粉土在桩端扩大端的挤压下的变形情况，结构简单，使用方便。用方便。用方便。
【技术实现步骤摘要】
湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置
[0001]本技术涉及隧道施工安全
，特别是涉及湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置。
技术介绍
[0002]湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，需要提前进行试验评估，防止地基湿陷对建筑产生危害。
[0003]建筑工程中经常需要在湿陷性黄土中设置桩基以消除黄土的湿陷性并提高地基的承载力。桩基的设置可采用桩端后注浆技术，即先埋入预制的混凝土桩，然后再注入水泥浆，最后形成桩端扩大端，因此在混凝土桩预制的时候会在桩体中沿轴向方向预设一个灌浆孔，一般通过埋设导管的方式形成灌浆孔。
[0004]为了保证试验的可视化，实验室中一般通过半桩后注浆试验，观察桩端扩大端的形成情况和桩端粉土的变形位移情况。在桩端扩大端凝固后，通过对半桩进行的加载试验，观察加载过程中半桩、桩端扩大端以及粉土的变形和位移情况。
[0005]现有试验装置包括上端开口的玻璃箱和一个截面为半圆的半桩套筒，半桩套筒包括套筒本体以及固设于套筒本体中的混凝土半桩，混凝土半桩中具有轴向延伸的灌浆孔。试验时，将半桩套筒贴在玻璃箱的一个箱壁上，然后在玻璃箱内填土，接着通过灌浆孔往半桩套筒内注入水泥浆，水泥浆在半桩套筒的底部逐渐形成桩端扩大端，然而，试验中发现，一部分水泥浆会在半桩套筒底部沿着箱壁的玻璃表面四处浸染，浸染范围包括半桩套筒与箱壁之间、半桩套筒两侧以及桩端扩大端周边，而这种浸染现象与实际施工差异比较大。另外，虽然四处浸染的这部分水泥浆量不多，但是会产生大片的水泥浆渲染区，玻璃上模糊一片，导致无法观察桩端扩大端的具体范围以及粉土变形的具体状况，大大影响结果观测。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置，以解决上述
技术介绍
中所涉及的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术采取如下的技术方案：
[0008]湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置，包括上端开口的玻璃箱、半桩套筒、滤网结构以及玻璃板，所述半桩套筒包括套筒本体以及固设于套筒本体中的混凝土半桩，混凝土半桩中具有用于灌注水泥浆的轴向延伸的灌浆孔，所述玻璃箱的中部自下而上固设至少三组卡件，每组卡件包括两个横向正对的卡板单元，每个卡板单元包括两个固定在对应箱壁上的平行卡板，每个卡板单元形成一个卡槽，滤网结构的横向两端和玻璃板的横向两端均卡接在对应的卡槽中，玻璃板位于滤网结构的顶部，滤网结构和玻璃板的一侧为粉土填充腔，滤网结构和玻璃板的另一侧为黏土填充腔，半桩套筒位于粉土填充腔中，半桩套筒的
中上部贴在玻璃板上且下部贴在滤网结构的顶部，粉土填充腔内填设粉土填充层，黏土填充腔填设黏土填充层，所述滤网结构为能够防止粉土及黏土通过且允许水泥浆浆液通过的滤网结构。
[0009]优选的，所述粉土填充层包括位于半桩套筒底部下方的由厚度相等颜色不同的粉土形成的多层彩色粉土层以及位于半桩套筒底部上方的有同一种颜色粉土组成的单一颜色粉土层。
[0010]优选的，所述滤网结构包括透明塑料滤网。
[0011]优选的，所述滤网结构还包括夹设在透明塑料滤网两侧的不锈钢网，不锈钢网的网孔大于透明塑料滤网的网孔。
[0012]优选的，所述黏土填充腔内自下而上设有两组定位卡板，每组定位卡板包含两个前后正对的定位卡板，所述定位卡板与对应的平行卡板相邻且与相邻的平行卡板形成定位槽，所述定位槽内活动插接定位玻璃板，定位玻璃板为双层玻璃板，包括用于与定位槽吻合插接配合的插接层以及固定在插接层上的贴合层，贴合层的厚度与平行卡板中的一个卡板厚度相等，贴合层吻合卡接在前后正对的两个卡板之间。
[0013]本技术的试验装置，在使用的时候，通过混凝土半桩中的灌浆孔往半桩套筒中注入水泥浆，半桩套筒的底部粉土在水泥浆的压力下变形，同时吸收水泥浆，水泥浆在粉土中逐渐形成桩端扩大端，些许不能及时在粉土中扩散的水泥浆，通过滤网结构进入黏土填充腔，被黏土填充腔中的黏土填充层吸收，由于黏土填充腔中的黏土填充层的渗透性很差，只能吸收很少的水泥浆，目的是防止水泥浆上返以及沿着界面向四周的过度浸染，不会对桩端扩大端的形成产生实质性影响，待水泥浆凝结后，挖出黏土填充层，则能够清晰的观察到半桩套筒的状态、水泥浆在粉土中形成桩端扩大端的形态以及粉土在桩端扩大端的挤压下的变形情况，本装置结构简单，使用方便。除了注浆试验，还可以在桩端扩大端凝结后通过液压机在本装置上进行加载试验。
[0014]更进一步的，设置厚度相等颜色不同的粉土形成的多层彩色粉土层,更容易在注浆后观察半桩套筒底部粉土的变形情况以及加载过程中桩端土体位移场变化。
[0015]更进一步的，滤网结构包括透明塑料滤网，方便透过滤网观察桩端扩大端及粉土变形状态。
[0016]更进一步的，滤网结构还包括夹设在透明塑料滤网两侧的不锈钢网，不锈钢网的网孔大于透明塑料滤网的网孔，不锈钢网对滤网进行支撑，防止滤网在粉土或黏土的挤压下产生过大变形，进而防止影响试验结果，同时，不锈钢网网孔增大，便于观察试验结果。
[0017]更进一步的，在黏土填充腔中设置定位槽和定位玻璃板，可以在黏土层挖出后，进行加载试验时，将定位玻璃板插入定位槽中，对滤网结构进行定位和侧向支撑，防止加载过程中由于桩体和土体位移造成的向黏土填充腔方向的挤压变形。贴合层的厚度与平行卡板中的一个卡板厚度相等，贴合层吻合卡接在前后正对的两个卡板之间，目的是紧贴滤网结构。
附图说明
[0018]图1为本技术中湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置的结构示意图。
[0019]图2为定位玻璃板的结构示意图。
[0020]图中：1
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玻璃箱、2
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半桩套筒、3
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玻璃板、4
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平行卡板、5
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黏土填充层、6
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多层彩色粉土层、7
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单一颜色粉土层、8
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不锈钢网、9
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定位卡板、10
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插接层、11
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贴合层、12
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套筒本体、13
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混凝土半桩、14
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灌浆孔。
[0021]为了方便读图，黏土填充层、多层彩色粉土层、单一颜色粉土层、套筒本体以及混凝土半桩均未做条纹填充处理。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]湿陷性黄土中半桩注浆及加载本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置，其特征在于：包括上端开口的玻璃箱、半桩套筒、滤网结构以及玻璃板，所述半桩套筒包括套筒本体以及固设于套筒本体中的混凝土半桩，混凝土半桩中具有用于灌注水泥浆的轴向延伸的灌浆孔，所述玻璃箱的中部自下而上固设至少三组卡件，每组卡件包括两个横向正对的卡板单元，每个卡板单元包括两个固定在对应箱壁上的平行卡板，每个卡板单元形成一个卡槽，滤网结构的横向两端和玻璃板的横向两端均卡接在对应的卡槽中，玻璃板位于滤网结构的顶部，滤网结构和玻璃板的一侧为粉土填充腔，滤网结构和玻璃板的另一侧为黏土填充腔，半桩套筒位于粉土填充腔中，半桩套筒的中上部贴在玻璃板上且下部贴在滤网结构的顶部，粉土填充腔内填设粉土填充层，黏土填充腔填设黏土填充层，所述滤网结构为能够防止粉土及黏土通过且允许水泥浆浆液通过的滤网结构。2.根据权利要求1所述的湿陷性黄土中半桩注浆及加载试验装置，其特征在于：所述粉土填充层包括位于半桩套筒底部下方的由厚...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云龙，蒋师朋，张景伟，任文博，李佳佳，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：
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