本發(fā)明涉及土工實(shí)驗(yàn)沈北，尤其是一種用于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)地基動(dòng)態(tài)壓縮模量的巖土工程原位勘察設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，世界各地大地震日益頻繁，甚至?xí)l(fā)海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災(zāi)害。在我國(guó)，歷史上也發(fā)生過(guò)很多破壞性很大的地震，以08年的四川大地震為甚，由此可見(jiàn)，地震災(zāi)害對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅。

建筑物受到地震的作用時(shí)，對(duì)地基產(chǎn)生動(dòng)態(tài)荷載。地基在動(dòng)態(tài)荷載下產(chǎn)生進(jìn)一步的壓縮沉降，造成建筑物的傾斜、開(kāi)裂，對(duì)建筑物造成損害。本設(shè)備通過(guò)對(duì)地基施加動(dòng)態(tài)荷載，測(cè)量地基在動(dòng)態(tài)荷載下產(chǎn)生的壓縮沉降，從而測(cè)量出地基的動(dòng)態(tài)壓縮模量。現(xiàn)行規(guī)范中已經(jīng)編寫(xiě)了與地層壓縮模量相關(guān)試驗(yàn)與計(jì)算方法，但還未涉及動(dòng)態(tài)地基壓縮模量方面內(nèi)容。本設(shè)備填補(bǔ)了現(xiàn)行規(guī)范在動(dòng)態(tài)地基壓縮模量試驗(yàn)與計(jì)算方面的空白，為工程中對(duì)動(dòng)態(tài)壓縮模量的進(jìn)一步應(yīng)用提供了參考。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量地基動(dòng)態(tài)壓縮模量的測(cè)試設(shè)備，對(duì)地基動(dòng)態(tài)壓縮模量進(jìn)行測(cè)試。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種現(xiàn)場(chǎng)地基動(dòng)態(tài)壓縮模量測(cè)試儀，包括立于地基表面的激光位移計(jì)200、立于地基上的實(shí)驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)，以及采集處理激光位移計(jì)所獲地基位移信息和實(shí)驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)加載信息的數(shù)據(jù)處理箱100，所述實(shí)驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)的構(gòu)成為：穩(wěn)定支架4上設(shè)置有豎向滑軌20；反力模塊5、直線激振器6、小面積的加載錘8固聯(lián)為一體，并通過(guò)滑輪組3可滑動(dòng)地聯(lián)接在穩(wěn)定支架4上，所述滑輪組3與穩(wěn)定支架上的滑軌契合；所述直線激振器6為兩臺(tái)同步電機(jī)，電機(jī)輸出軸設(shè)置有偏心塊組9；所述加載錘8上置有獲取加載沖擊力的力傳感7。

直線激振器6在通電后使兩臺(tái)電機(jī)同步啟動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)兩組偏心質(zhì)量塊相向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生垂向正弦波激振力，對(duì)地基施加動(dòng)態(tài)荷載；偏心質(zhì)量塊夾角可調(diào)，用于控制激振力輸出。通過(guò)穩(wěn)定支架4與滑軌限制直線激振器6與反力模塊5的水平向運(yùn)動(dòng)，使直線激振器6與反力模塊5只能在垂直方向產(chǎn)生位移。上部反力模塊5按照加載等級(jí)增加質(zhì)量塊，提供大于激振力峰值的反力。

這樣，在工作時(shí)，加載錘8在直線激振器6與反力模塊5的共同作用下，向被測(cè)場(chǎng)地傳遞動(dòng)態(tài)壓力；安裝于加載錘8上的力傳感器7記錄壓力情況，安裝于加載支架旁的激光位移計(jì)2記錄加載錘沉降位移，從而得到用于計(jì)算地基動(dòng)態(tài)壓縮模量數(shù)據(jù)。

附圖說(shuō)明如下：

圖1為本發(fā)明一種動(dòng)態(tài)壓縮模量測(cè)試設(shè)備整體示意圖。

圖2為本發(fā)明直線激振器三維示意圖。

圖3為本發(fā)明滑輪與滑軌三維示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

由圖1可以看到，穩(wěn)定支架4通過(guò)鋼釘固定在被測(cè)場(chǎng)地。直線振動(dòng)源、加載錘8、反力模塊5三部分，通過(guò)滑輪以及滑軌與穩(wěn)定支架4銜接。通過(guò)穩(wěn)定支架4與滑軌限制直線激振器6與反力模塊5的水平向運(yùn)動(dòng)，使其只能在垂直方向運(yùn)動(dòng)；系統(tǒng)通過(guò)直線激振器6提供垂直方向激振力，由加載錘8作用于被測(cè)土體，通過(guò)力傳感器7與激光位移計(jì)200采集力與位移關(guān)系曲線，最終由數(shù)據(jù)處理箱100得到地基動(dòng)態(tài)壓縮模量。

圖(2)為直線激振器6示意圖，在系統(tǒng)靜止時(shí)，直線激振器兩個(gè)電機(jī)上的兩組偏心質(zhì)量塊重心位于同一水平線，控制兩者初相位相同。

具體測(cè)試時(shí)，場(chǎng)地需具有一定強(qiáng)度，是適合作為結(jié)構(gòu)物地基的場(chǎng)地；細(xì)粒土(粉土、砂土)需在壓實(shí)條件下方可進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試場(chǎng)地需是平整無(wú)坑洞的地面。對(duì)于粗粒土混合料造成的表面凹凸不平，應(yīng)該鋪設(shè)一層約2～3mm的干燥中砂或者石膏膩?zhàn)印?/p>

具體測(cè)試時(shí)，將穩(wěn)定支架4安裝于測(cè)試場(chǎng)地，并調(diào)整至水平，通過(guò)鋼釘固定支架于測(cè)試場(chǎng)地；安裝反力模塊5、直線振動(dòng)器、加載錘8組成的整體于穩(wěn)定支架4內(nèi)部，使兩者通過(guò)滑輪滑軌契合；根據(jù)加載級(jí)別，調(diào)整反力模塊5質(zhì)量；接通電源，調(diào)零傳感器，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行加載測(cè)試。

本發(fā)明所提供的裝置，結(jié)構(gòu)可靠，操作簡(jiǎn)便，各模塊可拆卸組裝，極大的方便了廣大一線勘察測(cè)試人員。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種現(xiàn)場(chǎng)地基動(dòng)態(tài)壓縮模量測(cè)試儀，包括立于地基表面的激光位移計(jì)(200)、立于地基上的實(shí)驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)處理箱(100)，所述實(shí)驗(yàn)加載機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定支架(4)上設(shè)置有豎向滑軌(20)。反力模塊(5)、直線激振器(6)、小面積的加載錘(8)固聯(lián)為一體，并通過(guò)滑輪組(3)可滑動(dòng)地聯(lián)接在穩(wěn)定支架(4)上；通過(guò)穩(wěn)定支架(4)與滑軌限制直線激振器(6)與反力模塊(5)的水平向運(yùn)動(dòng)，使其產(chǎn)生良好的垂直方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)直線激振器(6)提供垂直方向激振力擊打作用于被測(cè)土體，通過(guò)力傳感器(7)與激光位移計(jì)采集力與位移關(guān)系曲線，最終由數(shù)據(jù)處理箱得到地基動(dòng)態(tài)壓縮模量。

技術(shù)研發(fā)人員：張建經(jīng);孫延軍;畢理毅;周羽哲;鄧小寧;曹禮聰;何夢(mèng);張闊;曾鵬毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南交通大學(xué);鄭州中核巖土工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.12
技術(shù)公布日：2017.08.18