[发明专利]现场地基动态压缩模量测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及土工实验沈北，尤其是一种用于测试现场地基动态压缩模量的岩土工程原位勘察设备。

背景技术

近年来，世界各地大地震日益频繁，甚至会引发海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。在我国，历史上也发生过很多破坏性很大的地震，以08年的四川大地震为甚，由此可见，地震灾害对人们生命财产安全造成了极大的威胁。

建筑物受到地震的作用时，对地基产生动态荷载。地基在动态荷载下产生进一步的压缩沉降，造成建筑物的倾斜、开裂，对建筑物造成损害。本设备通过对地基施加动态荷载，测量地基在动态荷载下产生的压缩沉降，从而测量出地基的动态压缩模量。现行规范中已经编写了与地层压缩模量相关试验与计算方法，但还未涉及动态地基压缩模量方面内容。本设备填补了现行规范在动态地基压缩模量试验与计算方面的空白，为工程中对动态压缩模量的进一步应用提供了参考。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量地基动态压缩模量的测试设备，对地基动态压缩模量进行测试。

本发明所采用的技术方案是：

一种现场地基动态压缩模量测试仪，包括立于地基表面的激光位移计200、立于地基上的实验加载机构，以及采集处理激光位移计所获地基位移信息和实验加载机构加载信息的数据处理箱100，所述实验加载机构的构成为：稳定支架4上设置有竖向滑轨20；反力模块5、直线激振器6、小面积的加载锤8固联为一体，并通过滑轮组3可滑动地联接在稳定支架4上，所述滑轮组3与稳定支架上的滑轨契合；所述直线激振器6为两台同步电机，电机输出轴设置有偏心块组9；所述加载锤8上置有获取加载冲击力的力传感7。

直线激振器6在通电后使两台电机同步启动，电机带动两组偏心质量块相向旋转，产生垂向正弦波激振力，对地基施加动态荷载；偏心质量块夹角可调，用于控制激振力输出。通过稳定支架4与滑轨限制直线激振器6与反力模块5的水平向运动，使直线激振器6与反力模块5只能在垂直方向产生位移。上部反力模块5按照加载等级增加质量块，提供大于激振力峰值的反力。

这样，在工作时，加载锤8在直线激振器6与反力模块5的共同作用下，向被测场地传递动态压力；安装于加载锤8上的力传感器7记录压力情况，安装于加载支架旁的激光位移计2记录加载锤沉降位移，从而得到用于计算地基动态压缩模量数据。

附图说明如下：

图1为本发明一种动态压缩模量测试设备整体示意图。

图2为本发明直线激振器三维示意图。

图3为本发明滑轮与滑轨三维示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

由图1可以看到，稳定支架4通过钢钉固定在被测场地。直线振动源、加载锤8、反力模块5三部分，通过滑轮以及滑轨与稳定支架4衔接。通过稳定支架4与滑轨限制直线激振器6与反力模块5的水平向运动，使其只能在垂直方向运动；系统通过直线激振器6提供垂直方向激振力，由加载锤8作用于被测土体，通过力传感器7与激光位移计200采集力与位移关系曲线，最终由数据处理箱100得到地基动态压缩模量。

图(2)为直线激振器6示意图，在系统静止时，直线激振器两个电机上的两组偏心质量块重心位于同一水平线，控制两者初相位相同。

具体测试时，场地需具有一定强度，是适合作为结构物地基的场地；细粒土(粉土、砂土)需在压实条件下方可进行检测。测试场地需是平整无坑洞的地面。对于粗粒土混合料造成的表面凹凸不平，应该铺设一层约2～3mm的干燥中砂或者石膏腻子。

具体测试时，将稳定支架4安装于测试场地，并调整至水平，通过钢钉固定支架于测试场地；安装反力模块5、直线振动器、加载锤8组成的整体于稳定支架4内部，使两者通过滑轮滑轨契合；根据加载级别，调整反力模块5质量；接通电源，调零传感器，确认无误后进行加载测试。

本发明所提供的装置，结构可靠，操作简便，各模块可拆卸组装，极大的方便了广大一线勘察测试人员。