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专利名称：一种强夯置换法加固地基模型试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加固地基模型试验装置，尤其是涉及一种强夯置换法加固地基模型试验装置。
背景技术：
强夯法(Dynamic Compaction)是60年代末首先由L. Menard在法国发展起来的一种地基处理技术。这种方法最初用于沙砾石地基，随后又推广到饱和粘性土和冲积土地基。上世纪80年代，Menard公司首次将强夯法与置换法结合起来，形成了强夯置换(Dynamic Replacement,简称DR),即利用强夯法的高能量冲击,将砂石料、矿洛等强度高、透水性好的材料夯入土中，形成整体层式置换或柱状置换复合地基。强夯置换法是强夯法的补充，是一种适用于处理高饱和度、低透水性、低强度、高压缩性软土的地基处理方法。强夯置换法加固地基的机理与强夯法是截然不同的。强夯法是通过巨大的夯击能改变被加固土体的本身性质，主要是提高密度，从而改善其工程力学性质如压缩模量等。处理后的地基独立发挥地基的持力作用。而强夯置换法是通过夯击和填料形成置换体，使置换体与原地基土构成复合地基来共同承受荷载。虽然强夯置换法的处理效果得到工程验证并广泛应用，但工程实际中往往需要试夯来确定必要参数。此外，由于工艺的关系，碎石墩的置换深度、加固深度、锤-石-土之间的相互变形难以直接观测。因此需要一种可直接观测的强夯置换模型试验装置，来研究置换深度、加固深度等参数以及碎石墩形成的加固机理。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种强夯置换法加固地基模型试验装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种强夯置换法加固地基模型试验装置，包括透明试验箱和垂直通道，垂直通道设置在透明试验箱上方，透明试验箱的侧壁上设置有排水孔，所述的透明试验箱内装有粘土层和小碎石层，小碎石层位于粘土层的上方，粘土层内并排安装有多个微型孔隙水压力计，微型孔隙水压力计距离粘土层与小碎石层的交界处一段距离，所述的垂直通道上设置有钢锤，所述的钢锤上设置有加速度传感器，微型孔隙水压力计和加速度传感器分别与数据采集装置连接。多个微型孔隙水压力计位于钢锤两侧。透明试验箱上贴有印刷网格透明胶片。透明试验箱四周设置有防水板。装上防水板后，可以做无漏水实验测试。垂直通道包括两块限位夹板和安装板，安装板由透明试验箱一侧壁向上延伸形成，垂直通道由两块限位夹板形成，两块限位夹板固定在所述的安装板上。两块限位夹板的内壁和安装板上涂有润滑油。利用润滑油的润滑效果和一定的吸附力使钢锤能紧贴安装板内壁下落。还包括高速摄像机正对着透明试验箱。能记录小碎石层和粘土层在冲击状态下的变化。[0011]透明试验箱和防水板由有机玻璃制成。与现有技术相比，本实用新型的优点是利用钢锤在自由下落状态下对透明试验箱内的小碎石层和粘土层的冲击，通过加加速度传感器和微型孔隙水压力计采集到的数据，进行简单的数学计算获得钢锤的动态力、速度、位移以及孔隙水压力消散过程曲线。

图I为本实用新型的正面图；图2为本实用新型的侧面图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。一种强夯置换法加固地基模型试验装置，包括透明试验箱I和垂直通道2，垂直通道2设置在透明试验箱I上方，透明试验箱I的侧壁上设置有排水孔，透明试验箱I内装有粘土层和小碎石层，小碎石层位于粘土层的上方，粘土层内并排安装有多个微型孔隙水压力计3，微型孔隙水压力计3距离粘土层与小碎石层的交界处一段距离，垂直通道2上设置有钢锤4，钢锤4上设置有加加速度传感器5，微型孔隙水压力计3和加速度传感器5分别与数据采集装置连接。多个微型孔隙水压力3计位于钢锤4两侧。透明试验箱I上贴有印刷网格透明胶片6。透明试验箱I四周设置有防水板7。垂直通道2包括两块限位夹板8和安装板9，安装板9由透明试验箱I 一侧壁向上延伸形成，垂直通道2由两块限位夹板8形成，两块限位夹板8固定在安装板9上。两块限位夹板8的内壁和安装板上涂有润滑油。还包括高速摄像机10正对着透明试验箱I。透明试验箱I和防水板7由有机玻璃制成。
权利要求1.一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于包括透明试验箱和垂直通道，垂直通道设置在透明试验箱上方，透明试验箱的侧壁上设置有排水孔，所述的透明试验箱内装有粘土层和小碎石层，小碎石层位于粘土层的上方，粘土层内并排安装有多个微型孔隙水压力计，微型孔隙水压力计距离粘土层与小碎石层的交界处一段距离，所述的垂直通道上设置有钢锤，所述的钢锤上设置有加速度传感器，微型孔隙水压力计和加速度传感器分别与数据采集装置连接。
2.根据权利要求I所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于多个微型孔隙水压力计位于钢锤两侧。
3.根据权利要求2所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于透明试验箱上贴有印刷网格透明胶片。
4.根据权利要求3所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于透明试验箱四周设置有防水板。
5.根据权利要求4所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于垂直通道包括两块限位夹板和安装板，安装板由透明试验箱一侧壁向上延伸形成，垂直通道由两块限位夹板形成，两块限位夹板固定在所述的安装板上。
6.根据权利要求5所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于两块限位夹板的内壁和安装板上涂有润滑油。
7.根据权利要求6所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于还包括高速摄像机正对着透明试验箱。
8.根据权利要求7所述的一种强夯置换法加固地基模型试验装置，其特征在于透明试验箱和防水板由有机玻璃制成。
专利摘要本实用新型公开了一种强夯置换法加固地基模型试验装置，包括透明试验箱和垂直通道，垂直通道设置在透明试验箱上方，透明试验箱的侧壁上设置有排水孔，透明试验箱内装有粘土层和小碎石层，小碎石层位于粘土层的上方，粘土层内并排安装有多个微型孔隙水压力计，微型孔隙水压力计距离粘土层与小碎石层的交界处一段距离，垂直通道上设置有钢锤，钢锤上设置有加加速度传感器，微型孔隙水压力计和加速度传感器分别与数据采集装置连接，其优点是利用钢锤在自由下落状态下对透明试验箱内的小碎石层和粘土层的冲击，通过加加速度传感器和微型孔隙水压力计采集到的数据，进行简单的数学计算获得钢锤的动态力、速度、位移以及孔隙水压力消散过程曲线。
文档编号G01N33/24GK202748360SQ201220348900
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者周风华, 郑凌逶, 谢新宇 申请人:宁波大学