[发明专利]一种土界面特性的试验装置及计算方法

权利要求书

1.一种土界面特性的试验装置的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在模型桩上安装压力传感器，以获得在沉桩过程中的径向有效侧压力p'；

S2：在试验的模型箱中放入砂层；

S3：接着在砂层上放入第一个土层，然后进行压桩过程，此时加压气囊不工作，模型桩的入土深度为d1，计算模型桩的入土部分的土重，并记录其径向有效侧压力以及计算该深度下的水平自重应力，利用t_c＝p'/σ_cx可得第一个土层的贴紧系数；

S4：在试验装置中换入第二个土层，加压气囊的压力为G1，进行压桩，模型桩的入土深度为d2，计算出模型桩的入土深度土重，并记录其径向有效侧压力以及计算该深度下的水平自重应力，利用t_c＝p'/σ_cx可得第二个土层的贴紧系数；

S5：以此类推，在试验装置中换入第n个土层，加压气囊的压力为之前所有土层的入土深度的总土重，总土重为(G1+G2+…+Gn-1)，进行压桩至其规定深度，记录模型桩的径向有效侧压力并计算水平自重应力，利用t_c＝p'/σ_cx可得第n个土层的贴紧系数；

S6：将所得的贴紧系数进行逐段叠加，即可得到一个完整的静压桩沉桩过程中不同土层的贴紧系数的变化趋势。

2.用于权利要求1所述的土界面特性的试验装置的计算方法的实验装置，其特征在于，所述土界面特性的试验装置包括模型箱、模型桩、加压气囊、多个土层、砂层、橡胶垫板、钢护筒、顶盖和加压泄压管；其中所述顶盖、加压气囊和橡胶垫板均设有多个模型桩孔，顶盖和橡胶垫板均设有加压泄压管孔；所述砂层位于模型箱底部，多个土层、橡胶垫板和加压气囊依序覆盖在砂层上，顶盖盖在模型箱上端；钢护筒位于模型桩孔内，模型桩垂直插入模型桩孔且进入多个土层内；加压泄压管插入对应的加压泄压管孔内且位于加压气囊上。

3.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述模型箱由厚钢板焊接而成。

4.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述模型桩为混凝土材质，其上安装多种测试传感器。

5.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述加压气囊由高强橡胶制成。

6.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述加压气囊由高强橡胶制成。

7.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述钢护筒为无缝钢管。

8.根据权利要求1所述的土界面特性的试验装置，其特征在于，所述加压泄压管设有4个，其中2个位于一侧，另外2个位于另一侧；还包括连接位于一侧的两个加压泄压管的反力钢板。