[发明专利]一种孤石地层管桩沉降及应变测量的室内模拟试验装置

权利要求书

1.一种孤石地层管桩沉降及应变测量的室内模拟试验装置，其特征在于，包括一个模型箱（1）、一块孤石（9）、A个铁饼（4）、一个空心圆管（7）、一个沉降测量装置和一个应变测量装置；

所述模型箱（1）分层装满填土（8），所述孤石（9）埋于填土（8）中，空心圆管（7）自上而下垂直插入填土（8）中，其下端面放置在孤石（9）上，且与孤石（9）保持同心；在空心圆管（7）的非插入端面上焊接了一个圆板形的铁饼架（11），且铁饼架（11）与空心圆管（7）保持同轴；将孤石（9）的埋深记为Y_m、空心圆管（7）的长度记为L_m，L_m＞Y_m；

所述沉降测量装置包括支架（2）和安装在支架（2）上的伸缩测量杆（3），伸缩测量杆（3）的位置在铁饼架（11）的正上方，且与铁饼架（11）保持同轴；

所述应变测量装置包括应变仪（5）和应变片（6），应变片（6）均匀分布于空心圆管（7）的上、中、下三个位置，导线（10）连接应变片（6）和应变仪（5）；

所述填土（8）包括N种土，N种土分为N层填埋并压实，将N层中的任意一层记为填土层J_mn，n为自下而上顺序排列的填土层的序号，n=1,2...N,将填土层J_mn的埋深记为模拟埋深K_mn，k_m1=H1，H1为模型箱（1）内腔的高度；

试验开始后，从1个铁饼（4）开始，将A个铁饼（4）逐个递加放置在铁饼架（11）上，且伸缩测量杆（3）的下端面与铁饼（4）的上表面相接，记录伸缩测量杆（3）的读数为沉降量，记录应变仪（5）的读数为应变值，实现模拟测量的目的；

所述模拟埋深K_mn满足K_mn/K_Xn=H1/H2，其中，K_Xn为与模拟埋深K_mn对应的现场地基土中第n层土层的埋深，H2为现场地面至孤石群顶面的垂直高度；

所述空心圆管（7）同时满足以下条件：

E_m/E_x=R_m/R_x

L_m/R_m=L_x/R_x

其中，E_m为空心圆管（7）的弹性模量，E_x为标准管桩的弹性模量，R_m为空心圆管（7）的内直径，R_x为现场标准管桩的内直径，L_x为现场标准管桩的长度；

所述孤石（9）同时满足以下条件：

D_M/D_X=R_M/R_X

Y_m/Y_x=H₁/H₂

其中，D_M为孤石（9）的直径，D_X为现场孤石群的当量直径，R_m为空心圆管（7）的内直径，R_x为现场标准管桩的内直径，Y_x为现场孤石群的当量埋深，H2为现场地面至孤石群顶面的垂直高度。

2.根据权利要求1所述的一种孤石地层管桩沉降及应变测量的室内模拟试验装置，其特征在于，铁饼（4）的重量为1kg，铁饼（4）的数量A为10个。