[发明专利]一种改进的侧向土压力气顶法测试装置及使用方法

权利要求书

1.一种改进的侧向土压力气顶法测试装置，其特征在于，包括：

支架，固定在地下连续墙的内部；

气顶单元，安装在所述支架上；

土压力盒，安装在所述气顶单元上，所述气顶单元能够顶出所述土压力盒对土体的侧向土压力进行测量；

气顶压力控制单元，与所述气顶单元相连接，所述气顶压力控制单元能够对所述气顶单元的顶出气压大小进行控制。

2.如权利要求1所述的改进的侧向土压力气顶法测试装置，其特征在于，所述支架包括连接面板和支架板，所述地下连续墙的内部设有主筋，所述连接面板的一侧固定在所述主筋上，所述支架板设置在所述连接面板的另一侧，所述气顶单元安装在所述支架板上。

3.如权利要求1或2所述的改进的侧向土压力气顶法测试装置，其特征在于，所述气顶单元包括进气口及出气口，所述进气口及出气口分别与进气管和出气管的一端相连接，所述进气管与所述气顶压力控制单元相连接。

4.如权利要求3所述的改进的侧向土压力气顶法测试装置，其特征在于，所述气顶压力控制单元包括气泵、储气罐和气管控制阀，所述气泵与所述储气罐的入口相连接，所述储气罐的出口与所述进气管相连接，所述气管控制阀安装在所述进气管和出气管上。

5.如权利要求1所述的改进的侧向土压力气顶法测试装置，其特征在于，所述土压力盒与频率计相连接。

6.一种改进的侧向土压力气顶法的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

在土体各设定深度处固定如权利要求1-5任一项所述的改进的侧向土压力气顶法测试装置；

计算不同深度的各土压力盒的静止土压力对应的理论频率；

对各个所述土压力盒进行分级加压，直至每个所述土压力盒顶出至理论频率。

7.如权利要求6所述的改进的侧向土压力气顶法的使用方法，其特征在于，计算不同深度的各土压力盒的静止土压力对应的理论频率的步骤包括：

a、计算不同深度的各土压力盒的静止土压力P₀：

P₀＝K₀·∑γ_ih_i

式中，K₀为侧压力系数；γ_i为上覆土层的天然容重；h_i为上覆土层的土层厚度；

b、计算地墙钢筋笼吊装到位后,土压力盒的压力值P₁：

P₁＝k*(f₁²-f₀²)

式中，K为土压力盒的标定系数；f₁为土压力盒的即时频率值；f₀为土压力盒安装后的频率值；

c、计算理论顶出压力P_气：

P_气＝(P₀-P₁)*(d₂/d₁)²

式中，P₀为土压力盒的静止土压力；P₁为地墙钢筋笼吊装到位后土压力盒的压力值；d₁为气顶单元的活塞半径；d₂为土压力盒半径；

d、计算静止土压力对应的理论频率f_理：

P₀＝k*(f_理²-f₀²)

式中，P₀为土压力盒的静止土压力；k为土压力盒的标定系数；f₀为土压力盒安装后的频率值。