本發(fā)明涉及一種建筑工程模擬實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著城市內(nèi)的住宅小區(qū)建筑越來越密集，新建造的住宅小區(qū)與周邊既有建筑結(jié)構(gòu)的距離也越來越近，新建建筑工程周邊施工環(huán)境越來越復(fù)雜。在實(shí)際工程中，由于新建建筑住宅與既有周邊建筑住宅以及圍墻的距離越來越近，空間位置關(guān)系也越來越復(fù)雜。尤其是在住宅建筑靜壓樁基施工過程中，由于施工樁基順序不當(dāng)，施工時(shí)間不合理，未采取相關(guān)的施工保護(hù)措施等，從而引起周邊土體產(chǎn)生較大的應(yīng)力擠壓效應(yīng)，使得周邊土體位移變形過大，會(huì)造成周邊既有建筑以及圍墻產(chǎn)生位移，嚴(yán)重時(shí)影響結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。對復(fù)雜的施工環(huán)境中，尤其是采用相關(guān)施工保護(hù)措施，以及優(yōu)化靜壓樁基施工順序，對周邊環(huán)境效應(yīng)的預(yù)測和控制，對周邊既有建筑的保護(hù)是需要重視的問題。

2、現(xiàn)有針對靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的研究方法主要有理論分析法、數(shù)值模擬法以及現(xiàn)場監(jiān)測法。理論分析方法主要來自于工程經(jīng)驗(yàn)，由統(tǒng)計(jì)方法得到的經(jīng)驗(yàn)值；數(shù)值模擬的方法局限在有限元模擬靜壓樁基施工對周邊既有建筑的影響，未能考慮靜壓樁基的實(shí)際施工順序，土體的實(shí)際時(shí)間和空間相互作用，未能提現(xiàn)采用應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施；現(xiàn)場監(jiān)測的方法受到某一實(shí)際現(xiàn)場固定工況的約束，無法考慮變施工工況下周邊土體及既有建筑位移影響分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，通過模擬采用應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施條件下，靜壓樁基的不同施工工況條件下，周邊土體變形，周邊既有建筑變形進(jìn)行研究分析為不同的現(xiàn)場實(shí)際工程提供重要的參考價(jià)值。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括模型箱：用于容納土體，呈長方體狀，其頂面設(shè)為開口；建筑模型：由木板和木塊制作而成的封閉立方體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；圍墻模型：由木材定制化切割制作而成的立方體實(shí)體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；應(yīng)力釋放溝模型：在模型箱土體內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)要求，開挖出的一條規(guī)則的長方體溝槽模型；應(yīng)力釋放孔模型：由塑料軟管定制化加工而成的中空圓柱體模型；樁基模型：由木材定制化加工而成的實(shí)心圓柱體模型；多個(gè)lvdt位移計(jì)：通過位移計(jì)支架固定在圍墻模型上部，建筑模型上部以及側(cè)部。

3、本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果：本發(fā)明通過多個(gè)位移計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對圍墻模型豎向位移以及建筑模型的水平、豎向位移的測量，從而能夠方便有效地通過模擬采用應(yīng)力釋放孔的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響，對現(xiàn)場相似的實(shí)際工程具有重要的參考價(jià)值。具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本試驗(yàn)測試裝置制作方便，在相關(guān)科研中廣泛性良好，試驗(yàn)測試方案具有較強(qiáng)擴(kuò)展性，可以進(jìn)一步應(yīng)用到靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響，尤其是采用了應(yīng)力釋放溝與應(yīng)力釋放孔的施工保護(hù)措施；2、本實(shí)驗(yàn)的靜壓樁基模型可以很好地模擬不同的靜壓樁基施工工況，通過調(diào)整靜壓樁基的施工時(shí)間空間效應(yīng)，來模擬不同的靜壓樁基施工工況，來更好的獲得相應(yīng)圍墻和既有建筑的變形影響；3、本試驗(yàn)同樣可以通過控制靜壓樁基與既有圍墻、建筑物之間的相對位置關(guān)系，進(jìn)而通過試驗(yàn)得出不同的影響工況，可以實(shí)現(xiàn)不同位置關(guān)系下的位移變形影響，從而獲得一系列不同工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4、采用本套模擬測試裝置進(jìn)行帶有應(yīng)力釋放孔的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的模型試驗(yàn)研究，可為周邊施工環(huán)境復(fù)雜的住宅建筑靜壓樁基工程現(xiàn)場施工提供良好的咨詢與建議，對于制定控制靜壓樁基施工減小對周邊環(huán)境的影響提供一定的理論參考。

技術(shù)特征：

1.一種靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模型箱中的土體來自所需模擬的現(xiàn)場實(shí)際的原裝取土，在模型箱內(nèi)進(jìn)行填土?xí)r，根據(jù)所需模擬現(xiàn)場的地勘報(bào)告對每層土填層厚度進(jìn)行等比例縮放后再進(jìn)行分層填土，并分層壓實(shí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述建筑模型和圍墻模型在逐層填土?xí)r定位至相應(yīng)的土體中，使得建筑模型和圍墻模型相對位置與所需模擬的現(xiàn)場實(shí)際情況相一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模型箱為由厚度為10mm的木質(zhì)板拼接組成的長方形箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述建筑模型距離圍墻模型50-60mm，所述圍墻模型距離應(yīng)力釋放溝模型60mm，所述應(yīng)力釋放溝模型邊距離樁基模型60mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述應(yīng)力釋放溝模型是在模型箱內(nèi)填土完成后，根據(jù)現(xiàn)場模擬試驗(yàn)要求，等比例縮放后開挖出的一條規(guī)則的長方體溝槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述應(yīng)力釋放孔模型為由塑料軟管定制化加工而成的內(nèi)直徑為12mm的中空圓柱體模型，沿著應(yīng)力釋放溝模型的底部中心位置分布，孔心間距為30mm，所述應(yīng)力釋放孔模型全部埋入土體內(nèi)部，同時(shí)保持應(yīng)力釋放孔模型內(nèi)部中空狀態(tài)；所述樁基模型為由木材定制化加工而成的內(nèi)直徑為20mm實(shí)心圓柱體模型，所述實(shí)心圓柱體模型設(shè)置呈兩排，頂部埋入土體60mm，縱橫向樁心間距均為80mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述lvdt位移計(jì)沿水平方向固定，所述lvdt位移計(jì)保持豎直向上，且可沿著垂直方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，其特征在于，每個(gè)lvdt位移計(jì)用于測量不同位置處的圍墻模型豎向位移、建筑模型豎向位移和水平位移，同時(shí)測量由不同的靜壓樁基施工順序、靜壓樁基施工時(shí)間累計(jì)位移效應(yīng)以及不同的靜壓樁基距離建筑物的遠(yuǎn)近點(diǎn)不同造成的位移變化差異，每個(gè)lvdt位移計(jì)間隔60mm均勻布置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種靜壓樁基施工對周邊建筑物變形影響的室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括模型箱：用于容納土體，其頂面設(shè)為開口；建筑模型：封閉立方體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；圍墻模型：立方體實(shí)體模型，部分埋設(shè)在模型箱中的土體里；應(yīng)力釋放溝模型：在模型箱土體內(nèi)開挖出的一條規(guī)則的長方體溝槽模型；應(yīng)力釋放孔模型：由塑料軟管定制化加工而成的中空圓柱體模型；樁基模型：由木材定制化加工而成的實(shí)心圓柱體模型；多個(gè)LVDT位移計(jì)：通過位移計(jì)支架固定在圍墻模型上部，建筑模型上部以及側(cè)部。本發(fā)明采用了應(yīng)力釋放溝及應(yīng)力釋放孔的施工措施模擬靜壓樁基施工對緊鄰周邊建筑物以及圍墻的影響，對現(xiàn)場相似的實(shí)際工程具有重要的參考價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：師敏之,卞安琪,馬昕,黃玉平,王富,范斌華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市浦東新區(qū)建設(shè)（集團(tuán)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2