[发明专利]振动沉管挤密桩模型试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是它包括透明模型槽，透明模型槽内设有模拟桩周土的透明土、带桩靴的沉管，沉管中心设有注浆管，透明模型槽上方设有安装在支架上的沉桩机构；透明模型槽外一侧设有激光源，透明模型槽外的正视面、俯视面设有可观察透明模型槽空间的数码相机，数码相机通过数据线与处理装置联接；激光照射透明模型槽形成形成透明模型槽的竖向面或水平面的激光切面，由数码相机记录桩周土体内部的散斑场变化及连续变形特征，分析不同桩周土体特性、沉管横截面形式、桩径和桩长情况下的振动沉管挤密桩的挤土效应，完成整体振动沉管挤密桩的模型试验。

2.根据权利要求1所述的振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是所述沉管的横截面为空心的圆形或矩形或X形。

3.根据权利要求1所述的振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是所述透明模型槽、沉管、桩靴、注浆管均由透明有机玻璃制成，桩靴与沉管底部活动连接，沉管时桩靴闭合，上拔沉管时桩靴自动打开。

4.根据权利要求1或2或3所述的振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是所述透明土它由全氟环状聚合物与相同折射率的无色孔隙液体经备料、混配、抽真空步骤配制而成，所述全氟环状聚合物为粒径0.25㎜～2.0㎜的颗粒，其颗粒为不规则形状，折射率1.34，密度2.03g/㎝³，透光率95﹪，吸水性＜0.01﹪；所述透明土的物理特性为：密度1.53 g/㎝³～2.0g/㎝³，重度15kN/m³～20kN/m³，密实度20﹪～80﹪；力学特性为：内摩擦角30°～31°，弹性模量8MPa～50MPa，泊松比0.2～0.45；所述的孔隙液体为糖溶液或氯化钠溶液或酒精溶液或溴化钙溶液中的一种。

5.根据权利要求4所述的振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是所述的全氟环状聚合物颗粒0.25㎜≤粒径＜0.5㎜的为10﹪～50﹪，0.5㎜≤粒径＜1.0㎜的为10﹪～50﹪，1.0㎜≤粒径＜1.5㎜的为10﹪～50﹪，1.5㎜≤粒径≤2.0㎜的为10﹪～50﹪，以重量计，合计为100﹪。

6.根据权利要求1或2或3所述的振动沉管挤密桩模型试验装置，其特征是所述透明土它由全氟环状聚合物与相同折射率的无色孔隙液体经备料、混配、抽真空、固结步骤配制而成，所述全氟环状聚合物为粒径≤0.074㎜的颗粒，其颗粒为不规则形状，折射率1.34，密度2.03g/㎝³，透光率95﹪，吸水性＜0.01﹪；所述透明土的物理特性为：密度1.63g/㎝³～2.0g/㎝³，重度16kN/m³～20kN/m³，固结度OCR值0.8～3；力学特性为：凝聚力1kPa～3kPa，内摩擦角19°～22°，弹性模量5MPa～9MPa，泊松比0.20～0.35；所述的孔隙液体为糖溶液或氯化钠溶液或酒精溶液或溴化钙溶液中的一种。