本发明专利技术提供一种风积沙地基水平基床系数的检测装置及检测方法，装置包括内设置有位移检测组件且水平放置且活动连接的外套箱和内嵌箱，内嵌箱的开口侧从外套箱的开口侧紧密插入；方法通过对检测装置逐次逐级施加水平荷载，记录并绘制内嵌箱与外套箱发生相对位移的荷载-位移曲线，获得不同深度的探井中的荷载-位移曲线。本发明专利技术提出的检测装置，其结构简单且拆装便利，实现了风积沙等自立性差的地基土水平荷载—位移全过程曲线的测量，同时适用于各种土质；本发明专利技术提出的检测方法，其检测过程全面、准确且简单，使得地基土在试验工况的应力状态与实际受荷工况一致，提高了检测结果的有效性和准确性，保证了输电线路的安全运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地基系数检测技术，具体涉及一种风积沙地基水平基床系数的检测装 置及检测方法。
技术介绍
为保障输电线的安全运行，对杆塔基础有承载力和位移两方面的设计控制要求。 而风积沙地基输电杆塔基础的水平承载能力计算中，目前仅以承载力作为设计或验算参 数，而无法对位移和承载力双方面进行校核，其关键原因是缺乏风积沙地基的水平地基系 数，而测得水平地基系数的首要任务是测得地基土水平压力-位移全过程曲线。 当前，获得地基土基床系数的试验通常为扁铲侧胀试验或平板载荷试验。扁铲侧 胀试验是在试验时将接在探杆上的扁铲测头压入土中预定深度，然后施压，使位于扁铲测 头一侧的圆形钢膜向地基土膨胀，量测钢模膨胀三个特殊位置的压力，从而获得多种岩土 参数。扁铲侧胀试验适用于软土、一般黏性土、粉土、黄土和松散~中密砂土。但扁铲侧胀试 验钢膜的极限位移仅1. 1〇_，远小于输电线路中对杆塔基础水平位移控制限值在IOmm左 右的要求。平板载荷试验法是用一定规格的方形承压板测得压力-位移曲线，并用压力-位 移曲线直线段的斜率表示基床系数。虽然平板载荷试验法可获得试土从弹性阶段到塑性破 坏全过程的压力-位移曲线，但仅适用于测量地基土竖向基床系数，且对于自立性较差的 地基土，如风积沙，由于探坑无法成形，在不采取工程支挡措施情况下平板载荷试验法也不 适用。 因此，如何设计一种适用于风积沙地基并且能够准确获得输电杆塔在荷载作用下 的全过程压力-位移曲线，从而实现对杆塔基础承载力和位移两方面的控制设计的检测装 置或方法，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的； 该检测装置结构简单且拆装便利，实现了风积沙等自立性差的地基土水平荷载一位移全过 程曲线的测量，同时适用于各种土质；该检测方法的检测过程全面、准确且简单，使得地基 土在试验工况的应力状态与实际受荷工况一致，提高了检测结果的有效性和准确性，实现 对杆塔基础承载力和位移两方面的控制设计，保证了输电线路的安全运行。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的： 一种风积沙地基水平基床系数的检测装置，所述检测装置包括内部设置有位移检 测组件的箱体； 所述箱体包括水平放置且活动连接的外套箱和内嵌箱，所述外套箱和内嵌箱均为 一端开口的矩形箱体；所述内嵌箱的开口侧从所述外套箱的开口侧紧密插入并与所述外套 箱套接在一起。 优选的，所述外套箱为长方体，且所述外套箱中远离其开口侧且垂直于其长度方 向的板为承压顶板；所述内嵌箱中远离其开口侧且垂直于其长度方向的板为承压挡板； 所述承压挡板与所述承压顶板的形状相同。 优选的，所述内嵌箱的上端板的长度短于其下端板；夹在所述上端板和下端板之 间的两个侧板均为直角梯形，所述侧板的直角边设置在所述承压挡板上； 所述上端板和下端板之间的距离小于所述承压挡板的高。 优选的，所述位移检测组件包括同轴连接的工作测力仪和千斤顶，所述千斤顶的 工作端设置有位移传感器； 所述千斤顶的固定端安装在所述承压挡板的中心处，所述千斤顶的工作端与所述 工作检测仪的一端连接； 所述工作检测仪的另一端安装在所述承压顶板的中心处。 优选的，所述千斤顶的固定端的底部用支撑架固定在所述下端板上。 -种风积沙地基水平基床系数检测方法，所述检测方法通过风积沙地基水平基床 系数检测装置待测区域的风积沙地基水平基床系数进行检测；所述检测装置包括水平放置 且活动连接的外套箱和内嵌箱，所述内嵌箱的开口侧从所述外套箱的开口侧紧密插入； 所述外套箱和内嵌箱组成的箱体内设置有同轴连接的工作测力仪和千斤顶，所述 千斤顶的工作端设置有位移传感器； 所述方法包括如下步骤： 步骤1.根据所述检测装置的外形尺寸，在待测区域的沙地中挖出能够水平放入 所述检测装置的探井； 步骤2.将所述检测装置水平放入所述探井中，并调试所述检测装置； 步骤3.通过所述千斤顶对所述检测装置逐次逐级施加水平荷载，使得所述内嵌 箱与外套箱发生相对位移，并记录每一次施加的所述水平载荷及相对位移的值； 步骤4.根据记录的所述水平载荷及相对位移的值，绘制荷载-位移曲线； 步骤5.取出所述检测装置，并增加所述探井的深度；重复步骤2至4,直到得到大 于2个的所述探井不同深度处的所述荷载-位移曲线。 优选的，所述步骤2包括： 2-1.将所述检测装置吊放进所述探井中，并将其调整为水平放置； 2-2.用粗砂或原位土体分别填充所述内嵌箱中的承压挡板、外套箱中的承压顶板 与所述探井的坑壁缝隙；其中，所述承压挡板和承压顶板分别为设置在所述检测装置两侧 且垂直于所述检测装置长度方向的刚性板件； 2-3.在所述检测装置上预加一个IkPa的水平应力，以消除内嵌箱和外套箱与探 井坑壁的缝隙。 优选的，所述步骤3包括： 3-1.设置水平荷载的初始值；若所述待测区域的土质松软，则所述水平荷载的 初始值为10~25kPa ;若所述待测区域的土质硬密，则所述水平荷载的初始值为50~ IOOkPa ； 3-2.通过所述千斤顶对所述检测装置施加所述水平荷载，使得所述内嵌箱与外套 箱发生相对位移； 3-3.待所述工作测力仪和位移传感器的示值稳定后，记录当前所述水平载荷及其 相对位移的值； 3-4.归零所述工作测力仪和位移传感器的示值； 3-5.逐级增加所述水平荷载的值，并返回步骤3-2,直到逐级增加的次数达到8~ 10次或所述检测装置出现明显的需终止状况； 其中，若所述待测区域的土质松软，则每次逐级增加的所述水平荷载的值为10~ 25kPa ;若所述待测区域的土质硬密，则每次逐级增加的所述水平荷载的值为50~lOOkPa。 优选的，所述步骤3-3中的所述工作测力仪和位移传感器的示值稳定的判定方法 为：在连续的2小时内，若所述示值在每小时中的沉降量均小于0.1 mm时，则判定所述示值 已相对稳定。 优选的，所述步骤3-5中的所述明显的需终止状况包括： a.所述承压挡板或所述承压顶板周围的土出现明显的侧向挤出或裂纹； b.所述位移传感器示值急剧增大； c.在24小时内，所述相对位移的值超过0. 12倍的所述承压挡板或所述承压顶板 得边长长度； d.当前所述相对位移的值大于等于前一级所述相对位移的值5倍。 从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供了一种风积沙地基水平基床系数的检测 装置及检测方法，装置包括内设置有位移检测组件且水平放置且活动连接的外套箱和内嵌 箱，内嵌箱的开口侧从外套箱的开口侧紧密插入；方法通过对检测装置逐次逐当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风积沙地基水平基床系数的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括内部设置有位移检测组件的箱体；所述箱体包括水平放置且活动连接的外套箱和内嵌箱，所述外套箱和内嵌箱均为一端开口的矩形箱体；所述内嵌箱的开口侧从所述外套箱的开口侧紧密插入并与所述外套箱套接在一起。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文智，鲁先龙，崔强，童瑞铭，陈培，郑卫峰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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