[发明专利]一种基坑冻土试验箱

说明书

技术领域

本发明涉及实验设备，具体说是一种冻土试验箱。

背景技术

在建筑行业的基坑和边坡设计中，应考虑冬季寒冷气候对建筑基坑和边坡的影响，这是因为，随着气温的变化，基坑和边坡土中的水在低温的影响下产生毛细水位移，从而能对基坑和边坡的临空面的冻胀力增大，进而产生应力应变和位移。如果忽略了该应力应变和位移的影响，轻者产生裂纹等缺陷，重则影响基坑和边坡的安全。严重时会造成基坑和边坡塌方，造成巨大的财产损失。因此，温度环境对建筑物的影响应通过实验进行总结。现有技术中，中国专利申请号2012204079748，名称为“一种用于人工冻土墙的实验设备”公开了一种用于冻土对土壤影响的实验设备，包括：在人工冻土墙的内侧设置有钢筋混凝土内壁，外侧设置有钢筋混凝土外壁；在钢筋混凝土内壁的内侧设置有第一保温板，钢筋混凝土外壁的外侧设置有第二保温板；在钢筋混凝土内壁和钢筋混凝土外壁之间设置有制冷管，制冷管和制冷机相连；在人工冻土墙内设置有温度传感器和土压力盒，温度传感器和土压力盒实时监测并显示人工冻土墙的温度和应力变化规律。利用埋在人工冻土墙内的温度传感器和土压力盒可以实时监测人工冻土墙的温度和应力变化规律。通过该实验设备可以在应力程度、变形程度、设计强度和抗剪强度等参数中找到一个平衡值，使得人工冻土墙可以满足实际应用中的需要。该专利的缺点是：由于压力盒（即本专利的应力应变感应器）设置在人工冻土墙的边缘，没有考虑桩对冻土层的影响，故不适用于有桩的地基；此外，由于该压力盒所处的人工冻土墙充满了内、外混凝土壁间，不能测量单方向的应力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种适应性广泛的，可测量不同方向应力的冻土墙实验设备，具体方案如下：

一种基坑冻土试验箱，包括壳体，内胆，壳体旁设置压缩机组，其特征在于：所述壳体、内胆间为保温层，所述壳体后部的保温层设置风道及风门；所述内胆内装有试验的土，内胆内设置模拟基坑，并在基坑四周设有桩和锚杆，所述桩和锚杆上设置应力应变感应器。

所述桩和锚杆为多个，平行于箱体设置在试验箱内。

所述桩和锚杆两侧带有应力应变感应器，桩和锚杆的一侧埋在土中而另一侧暴露在寒冷的空气中。这么做的目的是模拟基坑，以便和真实基坑一致。

所述桩和锚杆上设置多个应力应变感应器。

所述试验箱内风道还设置水箱，所述水箱设置可开启的盖，所述试验箱内设置湿度感应器。

本发明的优点是：可实验不同温度、湿度条件下冻土层的应力应变关系；可测量不同方向的应力应变关系。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为实验不同方向的应力应变关系时桩的位置示意图；

图中，1为压缩机组，2为风道，3为试验箱顶门，4为内胆，5为箱门，6为保温层，7为桩和锚杆，8为应力应变感应器，9为底座，10为土，11为风门。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图1所示，本发明包括壳体，内胆4，壳体旁设置压缩机组1，所述壳体、内胆4间为保温层6，所述壳体后部的保温层内设置风道2及风门11；所述内胆4内装有试验的土10，内胆4内靠近箱门处设置桩和锚杆7，所述桩和锚杆7上设置应力应变感应器8。

为保证实验误差较小，所述桩和锚杆7为多个，平行于箱门5设置在试验箱内；所述桩和锚杆7上设置多个应力应变感应器8。

当需要测量上下方向的应力应变时，可采用图2所示的方法，所述桩和锚杆7的应力应变感应器8以下部位埋入实验的土10内；土的移动方向向各个方向一致的，这样就可测量支护结构的应力应变和位移。

为增加湿度，所述试验箱内风道还设置水箱，所述水箱设置可开启的盖，所述试验箱内设置湿度感应器用于湿度监控。