[实用新型]一种分层式土体应力和沉降测量装置

说明书

本实用新型公开了一种分层式土体应力和沉降测量装置，包括：土压力盒、固定钢筋孔、空心套管组件、嵌入式弯刀和位移计，导线槽在空心套管的侧壁设有进线孔、顶部设有出线孔；空心套管组件固定在固定钢筋孔内；嵌入式弯刀与空心套管连接，嵌入式弯刀上设有土压力盒；位移计的数量与空心套管数量相适配且测量触点连接在封盖或旋转手柄上。有益效果是：测量更加便捷、精确和高效；竖直方向多点的测量，记录土体在纵向深度上的应力和沉降数值，为研究应力和沉降在竖直方向的变化规律提供依据。

技术领域

本实用新型属于现场原位测试技术领域，特别涉及一种土体应力和沉降测量装置。

背景技术

在工程设计与施工安全评估时，例如暗挖法施工的地铁中转站上方土体应力对支护结构的设计而言是至关重要的。同时，地基在建筑物长期荷载下，随着超孔隙水压力消散、有效应力的增长都会发生地基沉降。当地基沉降超出地上建筑物的允许范围，就会影响建筑物的正常使用乃至令建筑发生开裂。因此，实际工程中需要进行现场量测以确定实际沉降量。

土体应力测量中，现有的测量方式多数以钻孔预埋法埋设土压力盒，然后填充同样或者相近的土体后压实，来测量土体应力；在实践中发现，现有的方式存在以下弊端：首先，埋设土体内的土压力盒一般都是不可回收的，存在严重浪费；其次，目前多是通过将土压力盒绑在钢筋笼上再送到钻孔内，在这过程中，钢筋笼与孔壁的碰撞不可避免的造成土压力盒膜片过载而产生永久变形；此外，土体钻孔后的回填土破坏了原始结构和应力，测出的数据精度下降。

土体沉降监测手段中现在大多是对地面沉降测量。例如红外监测仪和现场埋设沉降板等方法。这些方法要么存在着只单测沉降的总和的问题要么测量过程会对现场的施工产生严重干扰的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够和测量土体应力的同时分层测量沉降量的分层式土体应力和沉降测量装置。该测量装置结构简单，使用方便，对测量土层结构和应力的影响小，测量数据的可靠性更高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种分层式土体应力和沉降测量装置，包括：土压力盒、导线、外部采集仪，其特征是：还包括固定钢筋孔、空心套管组件、嵌入式弯刀和位移计，空心套管组件包括若干个套装且长度由里向外逐渐变短的空心套管、各空心管上的封盖和各旋转手柄，所述空心套管环内壁设有竖直滑道槽，所述滑道槽内设有滚珠；所述滑道槽的外侧设有竖直导线槽，所述导线槽在空心套管的侧壁设有进线孔、顶部设有出线孔；所述空心套管组件固定在固定钢筋孔内；所述嵌入式弯刀与空心套管连接，所述嵌入式弯刀上设有土压力盒；所述位移计的数量与空心套管数量相适配且测量触点连接在封盖或旋转手柄上。

所述固定钢筋孔由竖向钢筋和上、中、下水平圆环钢筋作支架形成，且固定钢筋孔半面侧面钢筋支架蒙皮，所述蒙皮钢筋支架设有若干竖向钢筋，所述固定钢筋孔底部设有与竖向钢筋连接的空心套管插入光杆。

所述光杆设置在钢筋孔的一侧，嵌入式弯刀插入土体后土压力盒受力面完全进入待测土体中。

所述空心套管有3～5个空心管，所述光杆上端通过固定夹具固定各位移计本体。

所述嵌入式弯刀设置在空心管下部，嵌入式弯刀与空心管通过焊接方式连接在一起。

所述嵌入式弯刀侧边有刀锋，自由端部为尖头，刀片中部设有土压力盒放置凹槽，所述凹槽以薄钢片封面并用螺丝固定且凹槽到弯刀尾部设有导线孔道。

一种分层式土体应力和沉降测量装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤1，预估测点深度和土体应力，选定合适的空心管数量和长度及土压力盒；

步骤2，放置测量装置于预钻孔中；

步骤3，待受力稳定后采集应力和沉降的数据。