[实用新型]一种软土深基坑水土压力测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，尤其是涉及一种软土深基坑水土压力测试装置。

背景技术

上海地区已成功采用圆形围护结构的基坑工程包括：人民广场地下变电站基坑、上海彭越浦泵站基坑工程、上海宝钢股份宽厚板轧机旋流池工程基坑、上海环球金融中心基坑。

国内其他地区采用圆形围护结构的基坑工程包括：广东虎门大桥西锚碇基础、武汉阳逻长江大桥南锚碇基坑等。

国外典型的大直径圆形围护结构的基坑工程包括：日本东京丰洲变电所新建工程基坑，日本东京袖开浦LPG地下贮罐、日本东京2000kL LNG地下贮罐基坑、香港环球金融中心基坑等。

现有技术中存在以下缺陷：不能测量复杂受力和地质条件的极限土压力、使用墙体变形模式具有局限性、与实际工程不是十分的吻合。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以测量复杂受力和地质条件的极限土压力、适用于任意墙体变形模式、与实际工程吻合较好的软土深基坑水土压力测试装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种软土深基坑水土压力测试装置，其特征在于，该装置包括显示器、控制器、数据处理器、水压力传感器和土压力传感器，所述的控制器与显示器连接，所述的数据处理器与控制器连接，所述的水压力传感器和土压力传感器分别与数据处理器连接。

所述的水压力传感器为PTJ204水压力传感器、PTJ205水压力传感器、PTJ206水压力传感器或PTJ207水压力传感器。

所述的土压力传感器为压轴双膜土压力传感器、电阻应变式土压力传感器或振弦式土压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型可以测量复杂受力和地质条件的极限土压力、适用于任意墙体变形模式、与实际工程吻合较好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种软土深基坑水土压力测试装置，该装置包括显示器1、控制器2、数据处理器3、水压力传感器4和土压力传感器5，控制器2与显示器1连接，数据处理器3与控制器2连接，水压力传感器4和土压力传感器5分别与数据处理器3连接。水压力传感器4为PTJ204水压力传感器、PTJ205水压力传感器、PTJ206水压力传感器或PTJ207水压力传感器。土压力传感器5为压轴双膜土压力传感器、电阻应变式土压力传感器或振弦式土压力传感器。

软土深基坑水土压力测试方法，在测试前，先对土压力分布和计算方法的文献调研，通过文献调研，分析土压力分布模式和计算方法的理论、测试、试验研究进展情况，总结目前圆形基坑土压力的研究现状，并确定问题关键。

该测试方法包括以下步骤：

(1)测试两个圆形基坑工程现场水土压力，并得到测试结果；

(2)分析测试结果，得到实测的圆形基坑土压力分布和变化规律；

随着基坑开挖深度的增加，坑内土体大量卸荷，围护墙体内外土压力随之发生变化。为分析土压力随开挖深度的变化情况，对上海世博500kV地下变电站圆形基坑所做的现场水土压力测试结果进行整理，分析主动土压力和被动土压力在整个基坑施工过程中的变化情况。同时收集其它圆形基坑的水土压力实测结果，在此基础上总结出圆形基坑土压力和水压力的分布模式。

(3)采用滑移线法推导了可以考虑复杂受力和地质条件的极限土压力，提出了圆形基坑主动土压力的分布模式和计算方法；

(4)当圆形基坑的变形较大时，如支护结构的径向位移大于0.1％的开挖深度时，墙后土体将达到极限状态，此时需考虑极限状态下的主动土压力计算。本课题采用滑移线法推导分析了可以考虑复杂受力和地质条件的极限土压力，提出了圆形基坑主动土压力的分布模式和计算方法。极限状态下大直径圆形深基坑土压力是分析针对不均匀堆载、地面倾角-连续墙倾角-墙土摩擦角三者共存的一般状态、地基分层土等的情况，详细分析各种情况下的滑移线场和土压力分布特性。

当圆形基坑的变形较小时，如支护结构的径向位移小于0.1％的开挖深度时，墙后土体往往难以达到主动状态，此时需考虑非极限状态下的土压力计算问题。本课题基于动用土压力的概念建立了以变形为基础的非极限土压力理论解，并结合工程实践进行验证。此外，采用非线性有限元对圆形基坑的施工过程进行全面仿真模拟，获取非极限状态下逆作法圆形深基坑在施工过程中的土压力分布和变化情况。