本發(fā)明涉及土體應(yīng)力測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種液囊式圍壓土應(yīng)力計(jì)。本發(fā)明還可用于路基、地基、高填方等土體中自重或荷載產(chǎn)生的應(yīng)力測試。

背景技術(shù)：

土應(yīng)力是反映路基、地基、高填方等土體工作狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，土應(yīng)力分布不僅具有理論研究和實(shí)踐的意義，還具有指導(dǎo)工程研究、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)等作用。

土應(yīng)力測試中常用的測試裝置主要有振弦式應(yīng)力計(jì)，振弦式應(yīng)力計(jì)主要由背板、感應(yīng)板、振弦及激振電磁線圈、信號傳輸電纜等組成，具有平面性、單向性、微應(yīng)變性、緊密接觸性的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于測量如混凝土等剛性結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力變化情況。因此，在柔性的路基、地基、高填方等土體中，采用振弦式應(yīng)力計(jì)測試土應(yīng)力變化時(shí)，依然存在著諸多缺陷，如因測試方向的單一性而無法測試圍壓、因緊密接觸性而產(chǎn)生脫殼、因不適應(yīng)土體的大變形而無法準(zhǔn)確測試應(yīng)力變化狀態(tài)等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在充分解析土體應(yīng)力應(yīng)變特征的基礎(chǔ)上，提出的液囊式圍壓土應(yīng)力計(jì)，在保留原有振弦式應(yīng)力計(jì)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，弧形接觸面使得測試方向具有全方位性、彈性殼體具有較大的土體變形適應(yīng)性，有效的克服了現(xiàn)有土應(yīng)力計(jì)的諸多缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

一種液囊式土應(yīng)力測試裝置，包括囊式應(yīng)力殼體、保護(hù)管和變送轉(zhuǎn)化器：

囊式應(yīng)力殼體內(nèi)填充有應(yīng)力傳遞介質(zhì)，傳遞介質(zhì)為液態(tài)介質(zhì)，囊式應(yīng)力殼體與土體的接觸面為圓弧形；變送轉(zhuǎn)化器將傳遞介質(zhì)傳遞的應(yīng)力直接生成應(yīng)力信號，并通過信號線纜輸出，變送轉(zhuǎn)化器與囊式應(yīng)力殼體密封連接；保護(hù)管安裝于變送轉(zhuǎn)化器的外側(cè)，端頭分別開口而引出信號線纜，另一端頭與囊式應(yīng)力殼體密封連接。

進(jìn)一步的，所述變送轉(zhuǎn)化器通過變送轉(zhuǎn)化器連接絲扣與囊式應(yīng)力殼體進(jìn)行密封連接。

進(jìn)一步的，所述變送轉(zhuǎn)化器與囊式應(yīng)力殼體連接時(shí)，通過密封膠密封。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)管通過保護(hù)管連接絲扣與囊式應(yīng)力殼體密封連接。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)管端口引出信號線纜時(shí)，接口采用橡膠墊保護(hù)。

本發(fā)明還公開了一種液囊式土應(yīng)力測試裝置的測試方法，包括如下步驟：

當(dāng)?shù)鼗钔吝_(dá)到既定位置后，在下伏地基土中開挖埋設(shè)基槽，再在埋設(shè)基槽中鋪設(shè)基槽墊層，基槽墊層夯填密實(shí)；然后在基槽墊層上部水平放置液囊式土應(yīng)力測試裝置，其底部完全與基槽墊層接觸，信號線纜水平引出；接著在液囊式土應(yīng)力測試裝置上部及周圍進(jìn)行基槽回填，并夯填密實(shí)，測試初始讀數(shù)；最后施工上覆地基土。

本發(fā)明公開的一種液囊式土應(yīng)力測試裝置及測試方法，具有以下有益效果：

本發(fā)明的液囊式應(yīng)力殼體能夠?qū)崿F(xiàn)與土體全方向的接觸，并充分感知單元土體應(yīng)力變化情況；囊式應(yīng)力殼體具有強(qiáng)彈性和延展性，能夠隨土體變形而改變形狀，使用中不會(huì)產(chǎn)生脫殼現(xiàn)象，具有較大的土體變形適應(yīng)性。傳遞介質(zhì)在應(yīng)力傳遞過程中不產(chǎn)生應(yīng)力損耗，具有直接性?？蓽?zhǔn)確測試應(yīng)力變化狀態(tài)。

附圖說明

圖1液囊式圍壓土應(yīng)力計(jì)外部結(jié)構(gòu)圖

圖2液囊式圍壓土應(yīng)力計(jì)剖面圖

圖3液囊式圍壓土應(yīng)力計(jì)現(xiàn)場安裝埋設(shè)圖

其中：

1—囊式應(yīng)力殼體；2—應(yīng)力傳遞介質(zhì)；3—變送轉(zhuǎn)化器；4—信號線纜；5—變送轉(zhuǎn)化器連接絲扣；6—保護(hù)管；7—保護(hù)管連接絲扣；8—下伏地基土；9—埋設(shè)基槽；10—基槽墊層；11—液囊式土應(yīng)力測試裝置；12—信號線纜；13—基槽回填；14—上覆地基土。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

請參見圖1-圖2。

實(shí)施例1

一種液囊式土應(yīng)力測試裝置，包括囊式應(yīng)力殼體1、保護(hù)管6和變送轉(zhuǎn)化器3：

囊式應(yīng)力殼體1內(nèi)填充有應(yīng)力傳遞介質(zhì)2，傳遞介質(zhì)為液態(tài)介質(zhì)，囊式應(yīng)力殼體1與土體的接觸面為圓弧形，有效的解決了現(xiàn)有應(yīng)力計(jì)接觸平面帶來的方向單一性缺陷，能夠與土體全方向的接觸，并充分感知單元土體應(yīng)力變化情況；同時(shí)囊式應(yīng)力殼體1具有強(qiáng)彈性和延展性，能夠隨土體變形而改變形狀，有效的解決了現(xiàn)有應(yīng)力計(jì)微變形而無法適應(yīng)土體較大變形的缺陷，使用中不會(huì)產(chǎn)生脫殼現(xiàn)象；應(yīng)力傳遞介質(zhì)2為液態(tài)，在應(yīng)力傳遞過程中不產(chǎn)生應(yīng)力損耗，具有直接性，可全方位而無死角的將土體應(yīng)力傳遞至變送轉(zhuǎn)化器3，變送轉(zhuǎn)化器3將傳遞介質(zhì)傳遞的應(yīng)力直接生成應(yīng)力信號，并通過信號線纜4對應(yīng)力數(shù)值進(jìn)行輸出，變送轉(zhuǎn)化器3與囊式應(yīng)力殼體1密封連接；保護(hù)管6安裝于變送轉(zhuǎn)化器3的外側(cè)，端頭分別開口而引出信號線纜4，另一端頭與囊式應(yīng)力殼體1密封連接。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，所述變送轉(zhuǎn)化器3通過變送轉(zhuǎn)化器連接絲扣5與囊式應(yīng)力殼體1進(jìn)行密封連接。本實(shí)施例的其余技術(shù)方案與實(shí)施例1一致，且本實(shí)施例所采用的技術(shù)方案也適用于其余實(shí)施例。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，所述變送轉(zhuǎn)化器3與囊式應(yīng)力殼體1連接時(shí)，通過密封膠密封。本實(shí)施例的其余技術(shù)方案與實(shí)施例2一致，且本實(shí)施例所采用的技術(shù)方案也適用于其余實(shí)施例。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中，所述保護(hù)管6通過保護(hù)管連接絲扣7與囊式應(yīng)力殼體2密封連接。本實(shí)施例的其余技術(shù)方案與實(shí)施例1一致，且本實(shí)施例所采用的技術(shù)方案也適用于其余實(shí)施例。

實(shí)施例5

本實(shí)施例中，所述保護(hù)管6端口引出信號線纜時(shí)，接口采用橡膠墊保護(hù)。本實(shí)施例的其余技術(shù)方案與實(shí)施例1一致，且本實(shí)施例所采用的技術(shù)方案也適用于其余實(shí)施例。

實(shí)施例6

見圖3，本實(shí)施例利用如實(shí)施例1-5所述的技術(shù)方案，一種液囊式土應(yīng)力測試裝置的測試方法，包括如下步驟：

當(dāng)?shù)鼗钔吝_(dá)到既定位置后，在下伏地基土8中開挖埋設(shè)基槽9，再在埋設(shè)基槽9中鋪設(shè)基槽墊層10，基槽墊層10夯填密實(shí)；然后在基槽墊層10上部水平放置液囊式土應(yīng)力測試裝置11，其底部完全與基槽墊層10接觸，信號線纜12水平引出；接著在液囊式土應(yīng)力測試裝置11上部及周圍進(jìn)行基槽回填13，并夯填密實(shí)，測試初始讀數(shù)；最后施工上覆地基土14。

本發(fā)明的組裝過程如下：

通過囊式應(yīng)力殼體1的連接口，在囊式應(yīng)力殼體1內(nèi)充滿傳遞介質(zhì)，然后通過變送轉(zhuǎn)化器連接絲扣5安裝變送轉(zhuǎn)化器3，變送轉(zhuǎn)化器連接絲扣5采用耐壓、耐溫、耐腐蝕的高穩(wěn)定密封膠密封；最后安裝保護(hù)管6，保護(hù)管6端口引出信號線纜4時(shí)，接口采用橡膠墊保護(hù)，另一端則通過保護(hù)管連接絲扣7與囊式應(yīng)力殼體1連接，絲扣連接處采用耐壓、耐溫、耐腐蝕的高穩(wěn)定密封膠密封。

本發(fā)明可應(yīng)用于路基、地基、高填方等土體中自重或載荷產(chǎn)生的應(yīng)力測試。

土體應(yīng)力首先與囊式應(yīng)力殼體1進(jìn)行接觸，然后通過傳遞介質(zhì)將應(yīng)力全方位的傳遞至應(yīng)力變送轉(zhuǎn)化器，最后通過信號線纜輸出應(yīng)力數(shù)值。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，而非對其限制；應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。