无粘结预应力加筋土预应力损失测试装置及方法

摘要

本发明公布一种无粘结预应力加筋土预应力损失的测试方法及设备，该设备包括一个箱体、若干个空隙水压力计、若干个位移计、若干个土压力盒、穿心测力计、盖板、排水管、积水杯构成。通过这个装置及这些测试元件研究加筋材料上预应力损失的程度及机理。该装置中与锚具相连的穿心测力计直接反应加筋材料上面预应力的变化，用位移计量测盖板的变形，用土压力盒测量盖板下反力及箱体内土压力的分布，通过空隙水压力计量测空隙水压的变化、用积水杯量测填料排出的水量。通过这些测量设备可以研究无粘结预应力加筋土预应力损失的程度及机理。

说明书

技术领域

本发明涉及土工材料加工效果测试装置领域，特别是涉及无粘结预应力加筋土预应力损 失测试装置及方法。

背景技术

无粘结预应力加筋土技术是岩土领域一种新型的填方工程加固技术，该技术的关键是如 何有效的对填土施加并保持一定的预压应力是该技术的关键。由于填料在荷载作用下会发生 固结、蠕变，而且在预应力张拉后由于挡板的变形及锚具的内缩，这些因素都会造成加筋材 料的预应力损失，从而导致填料内部侧向预压应力的降低。填料上预压应力的降低直接影响 无粘结预应力加筋土的力学性能及安全性。因此，研究不同的填料、加筋材料上不同的预应 力水平对无粘结预应力加筋土中预应力损失规律极其重要。由于目前尚无测试装置及测试方 法，影响了该技术的推广和应用。

发明内容

本发明的主要内容是提供了一种测量无粘结预应力加筋土中预应力损失的装置及测试方 法。采用一种箱式装置，通过量测加筋材料上预应力的损失、填土空隙水压力变化及填土内 压力场的分布与变化规律评测无粘结预应力加筋土中的预应力损失。从而对无粘结预应力的 力学性能评价提供数据。

本发明所采用的技术方案是，一种箱式结构，将加筋材料的下端锚固于箱式结构底部， 在结构内部填充并压实填料，结构内部分层布置土压力盒和空隙水压力计；将加筋材料上端 通过张拉锚固于箱式结构上部的挡板，在挡板上部设置位移计，在锚固装置和挡板之间设置 穿心荷载计。每半个小时采集数据一次，直到任意一个测试点相邻连两次的数据稳定时，结 束测试。评估加筋材料上面预应力的损失、空隙水压变化、土压力场分布变化、挡板的变形、 排水量。

预应力加筋土中预应力的损失通常发生在挡板后1m的范围内，因此，箱体结构的内部高 度不小于1.5m。

挡板后的土压力直接反应挡板对填料的约束，因此，在挡板下不大于10cm的位置对称布 设土压力盒，该层下40cm位置相应位置布设一层土压力盒，每层土压力盒不少于四个。

为了研究填料固结的情况，在挡板下不大于25cm的位置对称布设孔隙水压力计，该层下 40cm位置相应位置布设一层孔隙水压力计，每层孔隙水压力计不少于四个。

在箱体结构下部设置两个排水管和积水杯，绘制每个测试仪器是测量结果与时间的关系 并给出排水量的体积。

本发明的有益效果是：

本发明可以提供无粘结预应力加筋土中预应力的损失与填料物理参数的关系，从而为不 同物理参数的无粘结预应力加筋土的预应力控制提供依据。

附图说明

附图1测试装置剖面图。

附图2测试装置俯视图。

图中：1-测试装置箱体，2-填料，3-挡板，4-无粘结预应力加筋材料，5-锚固装置，6-土 压力盒，7-空隙水压力计，8-位移计，9-穿心荷载计、10-排水管、11-积水杯。

具体实施方式

下面结合具体实施方式及附图，对本发明做进一步的详细说明。

第一步将无粘结预应力加筋材料的下部固定于箱底，并将上端临时固定于箱体的上端。

第二步在箱体内分层填入填料，并分层压实，达到埋置仪器的位置把仪器按仪器的要求 埋置好，并将信号线安全引出。

第三步填料填至要求的高度，压实，安装挡板，无粘结预应力加筋材料的上端从挡板的 空洞穿过，并穿过穿心式测力计，在挡板上安装位移计，对无粘结预应力加筋材料的上端张 拉并用锚具锚固。

第四步每三十分钟读取每个测量仪器的测量数据一次，当每个测试仪器相邻两次的读数 之差小于读数的5%时停止试验。

第五步整理数据，给出预应力损失的绝对值和相对值，并给出挡板的变形规律，计算填 料的压缩和排水量。