CN104775456A - 一种港口工程载荷试验沉降测量系统 - Google Patents

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林鸣
胥新伟
高潮
尹海卿
高纪兵
黎双邵
王宇
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures

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Abstract

本发明涉及港口工程桩基静载荷试验领域，公开了一种港口工程载荷试验沉降测量系统，其包括试验平台、试桩、锚桩和静力水准仪，所述锚桩用于支撑所述试验平台，所述试桩的一端固定于水面之下，所述试桩的另一端穿过所述试验平台的中心并延伸出所述试验平台，所述锚桩设于所述试桩的周围，其一端固定于水面之下，其另一端延伸出所述试验平台；所述静力水准仪包括测量静力水准仪和基准静力水准仪，所述测量静力水准仪固定在所述试桩的延伸端的外壁，所述基准静力水准仪固定在所述试验平台之外，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪通过连通管相连通。本发明能够减少或完全取消基准桩的打设，降低试验成本，增加测量系统的可靠性。

Description

一种港口工程载荷试验沉降测量系统
技术领域
本发明涉及港口工程桩基静载荷试验领域，特别是涉及一种港口工程载荷试验沉降测量系统。
背景技术
在港口工程领域需要进行港口桩基静载荷试验或水下载荷试验，试验的方法是在水面搭设试验平台通过锚桩法进行载荷试验。由于海上进行载荷试验没有基准点，因此根据相关规范规定，水上载荷试验通过打设基准桩，在基准桩上搭设基准梁，然后通过在试桩与基准梁之间安装百分表的方式实现试桩的沉降测量。
利用百分表进行试桩的沉降测量在陆地桩基载荷试验中较为实用，但是在海上进行试桩工程，会存在以下问题：
(1)需要打设2根基准桩，增加试验成本：根据规范规定，进行水上桩基载荷试验时需要打设2根基准桩，通过在基准桩上搭设基准梁作为百分表沉降测量的基准，增加了试验成本。
(2)百分表读数不稳定：港口工程桩基载荷试验基准桩由于打设在海中，受到波浪以及海风的影响，基准桩并不能完全保证处于静止状态，而通过2根基准桩之间搭设基准梁则会产生更大的晃动，造成百分表读数不稳定，甚至在风浪较大的情况下会导致百分表脱离基准梁，造成沉降测量数据的中断。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何减少或完全取消基准桩的打设，降低试验成本，增加测量系统的可靠性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种港口工程载荷试验沉降测量系统，其包括试验平台、试桩、锚桩和静力水准仪，所述锚桩用于支撑所述试验平台，所述试桩的一端固定于水面之下，所述试桩的另一端穿过所述试验平台的中心并延伸出所述试验平台，所述锚桩设于所述试桩的周围，所述锚桩的一端固定于水面之下，所述锚桩的另一端延伸出所述试验平台；所述静力水准仪包括测量静力水准仪和基准静力水准仪，所述测量静力水准仪固定在所述试桩的延伸端的外壁，所述基准静力水准仪固定在所述试验平台之外，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪通过连通管相连通。
其中，还包括基准桩或基准点，所述基准桩或基准点设于所述试验平台的外侧，所述基准静力水准仪固定在所述基准桩的外壁或基准点上。
其中，所述测量静力水准仪的数量为多个，多个所述测量静力水准仪相互连通，并且多个所述测量静力水准仪与所述基准静力水准仪连通。
其中，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪内分别设有水位传感器。
其中，还包括信号采集设备，所述信号采集设备与所述水位传感器通过信号线缆连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种港口工程载荷试验沉降测量系统，采用测量静力水准仪固定在试桩的延伸端的外壁，基准静力水准仪固定在试验平台之外，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪通过连通管相连通。利用所述静力水准仪代替传统的百分表，具有以下优点：
(1)能够减少或完全取消基准桩的打设，降低试验成本；
(2)能够避免基准梁的搭设，降低沉降测量系统受风浪影响，提高测量精度，更适合在海上以及恶劣条件下使用。
附图说明
图1为本发明一种港口工程载荷试验沉降测量系统的连接关系示意图；
图2为本发明一种港口工程载荷试验沉降测量系统的剖视图。
图中：1：试验平台；2：锚桩；3：试桩；4：测量静力水准仪；5：基准桩；6：连通管；7：基准静力水准仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1和图2所示，为本发明提供的一种港口工程载荷试验沉降测量系统，其包括试验平台1、试桩3、锚桩2和静力水准仪以及反力梁，所述锚桩2用于支撑所述试验平台1，所述试桩3的一端固定于水面之下，所述试桩3的另一端穿过所述试验平台1的中心并延伸出所述试验平台1，所述锚桩2设于所述试桩3的周围，所述锚桩2的一端固定于水面之下，所述锚桩2的另一端延伸出所述试验平台1，用于为搭设反力梁提供试桩3所需试验荷载；所述静力水准仪包括测量静力水准仪4和基准静力水准仪7，所述测量静力水准仪4固定在所述试桩3的延伸端的外壁，所述基准静力水准仪7固定在所述试验平台1之外，具体地，所述基准静力水准仪7可以固定在试验平台1附近可固定静止的部位；相比于百分表的设置，可以减少或完全取消基准桩5的打设，降低试验成本；所述测量静力水准仪4和基准静力水准仪7通过连通管6相连通；试验前，各静力水准仪内灌有水，且各静力水准仪之间的液面处于同一水平面；当试桩3下沉时，为保持静力水准仪内的水面处于同一水平面，试桩3上的测量静力水准仪4内的液体会增加，基准静力水准仪7内的液体会减少，基准静力水准仪7的液面降低高度与测量静力水准仪4的液面增长高度之和即为试桩3的沉降量；测试方便，测试结果可靠性高。
为了所述基准静力水准仪7的设置方便，该测量系统还可以包括基准桩5或基准点，所述基准桩5或基准点设于所述试验平台1的外侧，所述基准静力水准仪7固定在所述基准桩5的外壁或基准点上。
为了保证测量数据的准确性，所述测量静力水准仪4的数量优选为多个，例如2个、3个或4个等，多个所述测量静力水准仪4之间相互连通，并与所述基准静力水准仪7连通。在计算最终的沉降量时，先测量出每个测量静力水准仪4的水位增长量，得到每个测量静力水准仪4的水位增长量后取平均值，与基准静力水准仪7内的水位降低量相加，得出试桩3的沉降量，从而保证测试结果准确、可靠。
其中，所述锚桩2的数量优选为四个，分别设于所述试验平台1的四个拐角处，以平稳地支撑所述试验平台1。
为了方便测出每个静力水准仪内的水位，优选在所述测量静力水准仪4和基准静力水准仪7内分别设有水位传感器。其中，还包括信号采集设备，所述信号采集设备与所述水位传感器通过信号线缆连接，并通过软件读取各静力水准仪的水位读数，从而可以方便地计算出试桩3的沉降量。
由以上实施例可以看出，本发明通过减少或完全取消基准桩5的打设，降低试验成本；通过避免基准梁的搭设，降低沉降测量系统受风浪影响，提高测量精度，更适合在海上以及恶劣条件下使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种港口工程载荷试验沉降测量系统，其特征在于，包括试验平台、试桩、锚桩和静力水准仪，所述锚桩用于支撑所述试验平台，所述试桩的一端固定于水面之下，所述试桩的另一端穿过所述试验平台的中心并延伸出所述试验平台，所述锚桩设于所述试桩的周围，所述锚桩的一端固定于水面之下，所述锚桩的另一端延伸出所述试验平台；所述静力水准仪包括测量静力水准仪和基准静力水准仪，所述测量静力水准仪固定在所述试桩的延伸端的外壁，所述基准静力水准仪固定在所述试验平台之外，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪通过连通管相连通。
2.如权利要求1所述的港口工程载荷试验沉降测量系统，其特征在于，还包括基准桩或基准点，所述基准桩或基准点设于所述试验平台的外侧，所述基准静力水准仪固定在所述基准桩的外壁或基准点上。
3.如权利要求1所述的港口工程载荷试验沉降测量系统，其特征在于，所述测量静力水准仪的数量为多个，多个所述测量静力水准仪两两之间相互连通，并且多个所述测量静力水准仪分别与所述基准静力水准仪连通。
4.如权利要求1所述的港口工程载荷试验沉降测量系统，其特征在于，所述测量静力水准仪和基准静力水准仪内分别设有水位传感器。
5.如权利要求4所述的港口工程载荷试验沉降测量系统，其特征在于，还包括信号采集设备，所述信号采集设备与所述水位传感器通过信号线缆连接。
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