一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法与流程

本发明涉及岩土勘察技术领域，更具体地说，它涉及一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法。

背景技术：

岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。平板载荷测定仪是岩土工程勘察常用的设备。该仪器适用于粗、细粒土和土填压实后的路基、基等的地基系数的测试，也可以用于计算均匀地基土的变形模量。平板载荷测定仪包括液压缸和千分表。

目前，公开了一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法，包括以下步骤，步骤一，将桩头放置于基桩上，将液压缸放置于桩头上；步骤二，在桩头两侧放置墩座，在墩座上假设横梁，在横梁上均匀放置多个配重块；步骤三，在桩头上安装千分表百，千分表的表头检测端抵触于横梁下端面；步骤四，启动液压缸使液压缸的上端抵触于横梁下端，检测不同压力下，千分表的指正，从而计算不同压力下的基桩的沉降。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：当液压缸对横梁施加压力时，液压缸对于横梁施加的支撑力大于墩座对横梁施加的支撑力时，横梁在配重块的作用下向上拱起的弧面，从而千分表测量的数值还包括了横梁的形变量，进而检测所得的基桩沉降量大于基桩实际沉降量，导致基桩在不同压力下沉降量测试数据失真的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法，具有提高基桩在不同压力下沉降量测试数据准确性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法，包括以下步骤：步骤一：安装液压缸，将桩头放置于基桩上，将液压缸放置于桩头上；步骤二：架设支撑架，支撑架包括墩座和第一支撑梁，墩座放置于桩头两侧的地面，第一支撑梁架设在墩座上，在第一支撑梁上方设置多个配重块；步骤三：架设基准梁，架设水平的基准梁，基准梁两侧固定连接于墩座；步骤四：安装千分表，将千分表的底座安装于桩头，所述千分表表头的检测端抵触基准梁；步骤五：检测，启动液压缸，使液压缸的上端抵触于第一支撑梁下端，记录液压缸不同压力下千分表的读数。

通过采用上述技术方案，单独架设基准梁，千分表的检测端抵触于基准梁，当液压缸加压对基桩施加压力，基桩发生沉降，桩头相对于基准梁的位置发生的相对位移量即基桩的沉降量，相比于以横梁为基准面，使得上述技术方案检测所得的基桩沉降量更加接近基桩实际沉降量，提高了基桩在不同压力下沉降量测试数据准确性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：于步骤一中，将桩头放置于基桩上之前对于基桩上表面进行清洗。

通过采用上述技术方案，对基桩端面进行清洗，避免因为基桩端面存在杂质而导致液压缸角度偏差，从而避免因为液压缸角度偏差而产生计算偏差。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑架还包括平行于第一支撑梁的第二支撑梁，所述第二支撑梁有两个分别位于第一支撑梁宽度方向的水平两侧，所述第二支撑梁两端均设置有支脚，所述支脚竖直支撑于地面。

通过采用上述技术方案，利用支脚分担支撑架和配重块的力，可以在支撑架上放置更多的配重块，也使支撑架更加稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑架还包括次梁，所述次梁与第一支撑梁呈垂直设置，所述次梁的两端分别抵触于两个第二支撑梁上端面，所述次梁的中间位置抵触于第一支撑梁的上端面，所述次梁有多个并且呈水平平行设置，所述配重块放置于次梁上。

通过采用上述技术方案，利用次梁将配重块的重力均匀分布于第一支撑梁和第二支撑梁上，可以在支撑架上放置更多的配重块，也使支撑架更加稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：于步骤三中基准梁包括固定连接于墩座的两个主梁和架设于两个主梁之间的副梁，两个所述主梁分别位于液压缸水平方向的两侧，所述副梁两端分别架设于两个主梁，所述千分表的检测端抵触于副梁。

通过采用上述技术方案，利用主梁为副梁作为支撑，使副梁可以更加稳定的与墩座连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述副梁有两个并且分别位于液压缸的水平方向的两侧，所述千分表至少有两个，每个副梁至少有一个千分表的检测端抵触。

通过采用上述技术方案，使液压缸水平的两侧均设置有千分表，从而可以对基桩的水平两侧进行检测，检测多组数据，增加采样数量以减少误差。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述副梁和主梁设置有调平装置，所述调平装置包括套筒和转动连接于套筒的凸轮，所述套筒套至于主梁，所述凸轮抵触副梁，所述套筒和凸轮之间设置有第一锁紧片。

通过采用上述技术方案，通过转动凸轮，从而改变副梁的两端的高度，实现副梁进行调平的。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述套筒偏心开设有供主梁穿设的偏心孔，所述套筒转动时偏心孔的轴心运动轨迹为轨迹圆，所述凸轮外轮廓为以轨迹圆为基圆的渐开线。

通过采用上述技术方案，副梁抵触于凸轮外轮廓，因为凸轮外轮廓为渐开线，所以副梁的力与轨迹圆相切，转动套筒时，副梁的力穿过偏心孔，从而使副梁的力不会形成力矩，避免凸轮的转动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凸轮上标记有多个第一标记线，所述第一标记线与凸轮的渐开线轮廓垂直，所述第一标记线的延长线与轨迹圆相切，所述套筒标记有多个第二标记线，所述第二标记线的延长线穿过偏心孔的圆心。

通过采用上述技术方案，副梁与其中一个第一标记线抵触时，两者垂直，此时转动套筒使第二标记线与该第一标记线对齐，实现了副梁的力穿过偏心孔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一锁紧片为石棉摩擦材料制成的环形，所述第一锁紧片同轴套设至于套筒，所述第一锁紧片的外壁与凸轮贴合。

通过采用上述技术方案，利用锁紧片限制了套筒和凸轮的相对转动，放置其在检测过程中套筒和凸轮发生转动而影响检测结果。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

其一，单独架设基准梁，千分表的检测端抵触于基准梁，基桩发生沉降时，基桩相对于基准梁的位置发生的相对位移量即基桩的沉降量，使得检测所得的基桩沉降量更加接近基桩实际沉降量，提高了基桩在不同压力下沉降量测试数据准确性；

其二，支撑架包括两端分别抵触于墩座的第一支撑梁和平行于第一支撑梁的第二支撑梁，第二支撑梁两端均设置有支脚，所述支脚竖直支撑于地面，第一支撑梁和第二支撑梁上架设有多个次梁，配重块放置于次梁上，利用次梁将配重块的重力均匀分布于第一支撑梁和第二支撑梁上，可以在支撑架上放置更多的配重块，也使支撑架更加稳定；

其三，副梁和主梁设置有调平装置，利用调平装置改变副梁的两端的高度，实现副梁进行调平的。

附图说明

图1为本实施例立体图；

图2为本实施例用于展示基准梁的立体图；

图3为本实施例用于展示调平装置的结构示意图。

附图标记：100、基桩；101、桩头；102、液压缸；103、支撑架；104、墩座；105、第一支撑梁；106、第二支撑梁；107、支脚；108、次梁；109、配重块；200、基准梁；201、主梁；202、副梁；203、千分表；300、调平装置；301、套筒；302、凸轮；303、偏心孔；304、容纳槽；305、第一锁紧片；306、第二锁紧片；307、第一标记线；308、第二标记线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，为本发明公开的一种基于平板载荷测定仪的基桩静载荷测试方法，包括以下步骤：

步骤一：安装液压缸102，如图2所示，对于基桩100上端面进行清洗，去除基桩100上端面的杂物。然后将桩头101放置于基桩100上，桩头101呈圆盘状并且位于基桩100中间位置。将液压缸102放置于桩头101上，液压缸102的缸体放置于桩头101上端面，液压缸102的活塞杆朝向上方。液压缸102呈竖直设置并且与桩头101呈同轴设置。

步骤二：架设支撑架103，如图1所示，支撑架103包括墩座104和第一支撑梁105，墩座104有两个分别放置于桩头101两侧，第一支撑梁105架设在墩座104上。支撑架103还包括平行于第一支撑梁105的第二支撑梁106，第二支撑梁106有两个分别位于第一支撑梁105宽度方向的水平两侧。第二支撑梁106两端均固定连接有支脚107，支脚107竖直支撑于地面。第一支撑梁105和第二支撑梁106上端面位于同一水平面，第一支撑梁105上架设有水平的次梁108。次梁108与第一支撑梁105呈垂直设置，次梁108的两端分别抵触于两个第二支撑梁106上端面，次梁108的中间位置抵触于第一支撑梁105的上端面。次梁108有多个并且呈水平平行设置。次梁108上放置有多个配重块109。

步骤三：架设基准梁200，如图2所示，基准梁200包括主梁201和副梁202。主梁201的两端分别通过膨胀螺钉固定连接于墩座104上。主梁201有两个并且分别位于液压缸102水平方向的两侧。副梁202两端分别通过调平装置300架设于两个主梁201，利用调平装置300对副梁202两端的高度进行调节，使副梁202呈水平。副梁202有两个并且分别位于液压缸102的水平方向的两侧。

步骤四：安装千分表203，如图2所示，将千分表203的底座通过螺栓安装于桩头101，千分表203表头的检测端抵触于副梁202上端面。千分表203有四个，每个副梁202上有两个千分表203的检测端抵触。使液压缸102水平的两侧均设置有千分表203，从而可以对基桩100的水平两侧进行检测，检测多组数据，增加采样数量以减少误差。

步骤五：检测，如图2所示，将液压缸102与液压源连通，液压源包括液压泵和液压油箱。液压泵将液压油箱内的液压油加压输送至液压缸102内，使液压缸102伸张，液压缸102的活塞杆抵触于第一支撑梁105底部。液压缸102上设置有检测其缸内压强的液压传感器。利用液压泵持续为液压缸102加压，记录液压缸102不同压力下，千分表203的读数。千分表203的读数的变化量就是基桩100的沉降量。

如图3所示，调平装置300包括套设于主梁201的套筒301和转动连接于套筒301的凸轮302。套筒301开设有供主梁201穿设的偏心孔303，凸轮302的轮廓抵触于副梁202上，通过转动凸轮302，从而改变副梁202的两端的高度，实现副梁202进行调平的。凸轮302的外壁开设有容纳槽304，容纳槽304首尾相邻，其用于容纳副梁202。

如图3所示，为了避免检测时因为凸轮302和套筒301的相对转动而检测结果出现偏差，套筒301和凸轮302之间设置有第一锁紧片305。第一锁紧片305为石棉摩擦材料制成的环形，第一锁紧片305同轴套至于套筒301，第一锁紧片305的外壁与凸轮302贴合，利用第一锁紧片305具有较高的摩擦系数，从而利用摩擦力限制了套筒301和凸轮302的相对转动，防止其在检测过程中套筒301和凸轮302发生转动而影响检测结果。

如图3所示，为了避免检测时套筒301和主梁201之间相对转动，偏心孔303内同轴设置有环状的第二锁紧片306，第二锁紧片306为石棉摩擦材料制成的环形。从而利用摩擦力限制了套筒301和主梁201的相对转动，防止其在检测过程中套筒301和凸轮302发生转动而影响检测结果。

如图3所示，偏心孔303偏心开设于套筒301，套筒301转动时偏心孔303的轴心运动轨迹为轨迹圆。凸轮302外轮廓为以轨迹圆为基圆的渐开线。副梁202抵触于凸轮302外轮廓，因为凸轮302外轮廓为渐开线，所以副梁202的力与轨迹圆相切，转动套筒301时，副梁202对凸轮302力穿过偏心孔303，从而使副梁202对凸轮302力不会形成力矩，避免凸轮302的转动。

如图3所示，凸轮302上标记有多个第一标记线307。第一标记线307与凸轮302的渐开线轮廓垂直，第一标记线307的延长线与轨迹圆相切。套筒301标记有多个第二标记线308，第二标记线308的延长线穿过偏心孔303的圆心。副梁202与其中一个第一标记线307抵触时，两者垂直，此时转动套筒301使第二标记线308与该第一标记线307对齐，实现了副梁202的力穿过偏心孔303。

本实施例的具体工作原理：单独架设基准梁200，千分表203的检测端抵触于基准梁200，基桩100相对于基准梁200的位置发生的相对位移量即基桩100的沉降量，相比于背景技术中以横梁为基准面，使得检测所得的基桩100沉降量更加接近基桩100实际沉降量，提高了基桩100在不同压力下沉降量测试数据准确性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。