[实用新型]强夯加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验装置

说明书

本实用新型提供一种强夯加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验装置，涉及软土地基加固技术领域。该装置包括强夯定位装置、模型试验箱体、标记球布设板和标记球，强夯定位装置由下到上依次包括下部支架系统、上部支架系统和定位装置，通过该装置进行强夯法加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验，进行标记球坐标提取与土颗粒可视化，绘制每次夯击各层标记球的相对位移图像，揭示强夯加固饱和砂土地基的土颗粒细观运动轨迹。本实用新型可以实现夯击点的准确定位、强夯加固地基的细观可视化，得到每次夯击时在饱和砂土地基内部不同位置的土颗粒运动变化情况，进而分析强夯处理饱和砂土地基时的内部结构变化情况以及整个过程中冲击波的传播情况。

技术领域

本实用新型涉及软土地基加固技术领域，尤其涉及一种强夯加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验装置。

背景技术

国内外已经总结出一套适合于碎石土、黄土、非饱和粘性土等软土地基处理的强夯施工参数与经验，强夯法加固软弱土地基的过程有压密、液化、渗透变化、触变恢复四个过程。饱和砂土地基广泛分布于沿海、近海岛礁、内河水网地区，近几年海砂吹填技术在其建设中也是有着大量的应用，但是没有揭示强夯加固机理。目前，强夯加固饱和砂土地基的设计参数一般是根据现场试夯方法来确定，成本高、耗时长；同时受到地质复杂、冲击作用复杂等因素的影响，试夯方法很难全部符合较大夯击区域设计要求，存在不可控性，有必要揭示饱和砂土地基强夯加固作用机理，降低其工程设计、试夯的盲目性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种强夯加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验装置，可以实现夯击点的准确定位、强夯加固地基的细观可视化，对研究强夯饱和砂土地基的加固机理有积极的意义。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型提供一种强夯加固饱和砂土地基的细观可视化模型试验装置，包括强夯定位装置、模型试验箱体、标记球布设板和标记球；

所述强夯定位装置包括下部支架系统、上部支架系统和定位装置；

所述下部支架系统包括第一空心钢管立柱、十字形稳定脚和三颗顶紧螺钉；所述第一空心钢管立柱下端竖直固定于十字形稳定脚的上表面，且第一空心钢管立柱与十字形稳定脚的中心对齐；所述顶紧螺钉设于第一空心钢管立柱上部，三颗顶紧螺钉相位角为120°；

所述上部支架系统包括第二空心钢管立柱和横向支撑，所述第二空心钢管立柱下端插接于第一空心钢管立柱上端，并通过三颗顶紧螺钉进行固定；所述第二空心钢管立柱上端与横向支撑的下端中部固定连接，所述横向支撑为竖向不封闭矩形结构，上端与定位装置相连接；

所述定位装置包括水平标尺、垂直标尺、十字双向限位机构和夯点定位孔；水平标尺、垂直标尺、十字双向限位机构选用合金结构钢材质的游标卡尺；所述垂直标尺两端固定于横向支撑的凹向开口处；所述十字双向限位机构包括安装于水平标尺上的水平向限位装置和垂直标尺上的垂直向限位装置，垂直向限位装置上表面与水平向限位装置的下表面焊接；所述夯点定位孔为设于水平标尺末端的小孔；

安装时，将下部支架系统安放在平整室内地面上；上部支架系统中的空心钢管立柱插入下部支架系统的空心钢管立柱中，通过下部支架系统上的三颗顶紧螺钉调整定位装置高度、夯击落距高度；将水平标尺沿十字双向限位机构移动，定位夯击点的y轴坐标；移动十字双向限位机构沿垂直标尺移动，定位夯击点的x轴坐标；让系住夯锤的绳子穿过夯点定位孔，然后夯锤自由落体，夯击待加固地基；

模型试验箱体的长×宽×高尺寸为400mm×100mm×200mm，在对角线位置固定有直径 10mm的注水管；箱体两侧高130mm处设有直径10mm、间隔10mm的排水孔；模型试验箱体的材质和壁厚根据细观可视化模型试验中的X光机成像原理进行选取；

标记球直径为1mm，材质根据细观可视化模型试验中的X光机成像原理进行选取；