【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基础工程，具体涉及一种模拟填土固结效应下桩基承载性能试验装置及方法。
技术介绍
1、这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
2、桩基础是工程中最常采用的一种基础型式，填土地层采用桩基础时，桩基将承受填土固结引发的负摩阻，导致桩基承载能力下降，探明桩基负摩阻力对其承载能力的影响尤为重要。试验法是分析桩基负摩阻力对桩基承载能力影响的有效方法，通过试验可以较为直观的观察。
3、专利cn202210781515.4公开了一种基于杠杆加载的桩基负摩擦阻力模型试验装置及群桩试验方法，上述专利技术中，通过仅在上部采取千斤顶加压的方式模拟由地面堆载引起的桩基负摩擦阻力，而在实际工程中，桩基承受的负摩阻力是填土体自身固结产生的，这就导致现行的试验装置存在两个问题与工程实际不符合：一是填土体自身整体固结产生负摩阻力，而非现有试验装置中上部加载引起自上而下的应力传递固结；二是工程中填土层固结而原状土层不会发生固结效应，而加载的方式导致填土层与原状土层固结沉降，其负摩阻力范围与实际不符，因此现有的试验装置中不能真实的模拟桩基产生负摩阻力的情况，导致试验结果不准确。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置及方法，能够更加真实的模拟实际情况，提高试验结果的准确性。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术
4、加载机构对伸缩箱体施加向下荷载以通过伸缩箱体的收缩和辅助加载部件压缩伸缩箱体内部的填土以模拟填土的固结效应。
5、可选的，所述箱体架包括多个滑动件与立柱滑动连接，立柱的底端固定在固定箱体的顶部，相邻滑动件之间设有板块，伸缩部件设置在相邻两个箱体架的板块之间。
6、可选的，所述伸缩部件包括第一平板和第二平板，第一平板的顶部与位于上方的箱体架的板块铰接，底部与第二平板的顶部铰接，第二平板的底部与位于下方的箱体架的板块铰接，第一平板和第二平板的两个侧端面分别与两侧的立柱相贴合留有的嵌口相吻合。
7、可选的，第一平板的端部与立柱之间设有密封条，第二平板的端部与立柱之间设有密封条。
8、可选的，所述辅助加载组件包括环形体，环形体与模拟桩体相匹配以使得模拟桩体能够穿过环形体，环形体位于箱体架内部的中心位置，环形体与多个弹性加载条带的一端连接，弹性加载条带的另一端与箱体架连接。
9、可选的，多个弹性加载条带沿环形体的周向等间隔设置。
10、可选的，所述弹性加载条带由橡胶制成。
11、可选的，所述弹性加载条带的端部与嵌块固定，嵌块插入箱体架设置的卡槽中。
12、可选的，所述加载机构采用设置在伸缩箱体顶部的千斤顶，千斤顶的伸缩部分与伸缩箱体的顶面接触，其固定部分与多个钢绞线的一端连接，钢绞线穿过伸缩箱体后与固定箱体固定或者穿过伸缩箱体和固定箱体后与固定箱体底面的底座固定。
13、第二方面，本专利技术的实施例提供了一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置的方法,包括以下步骤：
14、在固定箱体内填入原状土；
15、放入安装有应力传感器的桩基，桩基底端利用填入的原状土进行固定；
16、在伸缩箱体内进行填土的逐层回填，每回填一层填土，安装箱体架对应的辅助加载组件，辅助加载组件安装完成后继续进行填土的回填，直至填土回填至最顶层后安装最顶层的辅助加载组件；
17、启动加载机构，对伸缩箱体施加向下的荷载，带动伸缩箱体收缩，配合辅助加载组件压缩填土以模拟填土固结作用发生时的沉降效果，同时通过应力传感器获取桩基对负摩阻力的承载性能。
18、本专利技术的有益效果如下：
19、1.本专利技术的承载性能试验装置，包括固定箱体和伸缩箱体，伸缩箱体包括多个箱体架，相邻箱体架之间设有伸缩部件，箱体架内部设有辅助加载组件，使用时，在固定箱体内填入原状土，在伸缩箱体内填入填土，利用加载机构下压伸缩箱体，使得伸缩箱体收缩，利用伸缩部件和辅助加载组件压缩压缩填土，带动土体均匀受载以模拟填土发生固结作用时的沉降效果，与直接在填土上部利用千斤顶加压来模拟土体固结相比，更加符合工程实际，测试结果也更加准确。
20、2.本专利技术的承载性能试验装置，包括固定箱体和伸缩箱体，在固定箱体内填入原状土，伸缩箱体内填入填土，使用时，只有伸缩箱体收缩以模拟土体的固结效应，固定箱体不收缩，其内部的原状土不会发生固结效应，使得摩阻力范围更加接近实际，能够更加真实的模拟实际工况，测试结果更加准确。
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1.一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，包括固定箱体，固定箱体顶部设有伸缩箱体，伸缩箱体包括多个箱体架，相邻箱体架之间设有伸缩部件，箱体架内可拆卸的连接有辅助加载组件，伸缩箱体的顶部设有加载机构；
2.如权利要求1所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述箱体架包括多个滑动件，滑动件与立柱滑动连接，立柱的底端固定在固定箱体的顶部，相邻滑动件之间设有板块，伸缩部件设置在相邻两个箱体架的板块之间。
3.如权利要求2所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述伸缩部件包括第一平板和第二平板，第一平板的顶部与位于上方的箱体架的板块铰接，底部与第二平板的顶部铰接，第二平板的底部与位于下方的箱体架的板块铰接，第一平板和第二平板的两个侧端面分别与两侧的立柱相贴合。
4.如权利要求3所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，第一平板的端部与立柱之间设有密封条，第二平板的端部与立柱之间设有密封条。
5.如权利要求1所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试
6.如权利要求5所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，多个弹性加载条带沿环形体的周向等间隔设置。
7.如权利要求5所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述弹性加载条带由橡胶制成。
8.如权利要求5所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述弹性加载条带的端部与嵌块固定，嵌块插入箱体架设置的卡槽中。
9.如权利要求1所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述加载机构采用设置在伸缩箱体顶部的千斤顶，千斤顶的伸缩部分与伸缩箱体的顶面接触，其固定部分与多个钢绞线的一端连接，钢绞线穿过伸缩箱体后与固定箱体固定或者穿过伸缩箱体和固定箱体后与固定箱体底面的底座固定。
10.一种权利要求1-9任一项所述的模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置的方法,其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，包括固定箱体，固定箱体顶部设有伸缩箱体，伸缩箱体包括多个箱体架，相邻箱体架之间设有伸缩部件，箱体架内可拆卸的连接有辅助加载组件，伸缩箱体的顶部设有加载机构；
2.如权利要求1所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述箱体架包括多个滑动件，滑动件与立柱滑动连接，立柱的底端固定在固定箱体的顶部，相邻滑动件之间设有板块，伸缩部件设置在相邻两个箱体架的板块之间。
3.如权利要求2所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所述伸缩部件包括第一平板和第二平板，第一平板的顶部与位于上方的箱体架的板块铰接，底部与第二平板的顶部铰接，第二平板的底部与位于下方的箱体架的板块铰接，第一平板和第二平板的两个侧端面分别与两侧的立柱相贴合。
4.如权利要求3所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，第一平板的端部与立柱之间设有密封条，第二平板的端部与立柱之间设有密封条。
5.如权利要求1所述的一种模拟填土固结效应下桩基承载性能的试验装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：代志皓，吴圣智，高河宁，王楠，高韬，吕文龙，
申请(专利权)人：中铁十四局集团隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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