CN113338358A - 一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置及制备方法和试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，包括模型箱，模型箱内设置有土体，所述土体上表面布置有下荷载板，所述下荷载板上设有加载系统，模型箱中间处设置模型桩，所述模型桩局部插入模型箱土体内，所述模型桩置于土体内的部分设置有多个应变片，所述应变片通过导线与模型箱外部的应变仪连接，所述土体内设置多个孔隙水压力计和多个沉降标，所述孔隙水压力计与孔隙水压力接收器连接，沉降标与百分表连接，所述模型箱内侧壁底部配置多个排水阀门。该模型装置模拟获得海涂围垦区欠固结土中桩基轴力、负摩阻力、孔隙水压力以及不同深度土体的分层沉降量等基本试验数据，获得欠固结土中桩基承载力，对实际工程进行指导。

Description

一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置及制备方法和试 验方法

技术领域

本发明涉及桩基础模型实验的岩土工程和工程结构试验技术领域，特别涉及一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，还涉及一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，还涉及一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的试验方法。

背景技术

土地资源紧张和稀缺是浙江省经济社会发展的基本现状，2012年9月，国家海洋局正式签发国内规模最大的单体围垦项目—温州瓯飞工程。在该海涂围垦区地基土层30m以内主要为高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度的欠固结淤泥和淤泥质土，特别是表层0.3m-0.8m左右为工程地质条件极差的新近沉积流泥，因此，该深度为大型项目的主要控制层。对于各种建(构)筑物，桩基础是最常用的基础形式之一，但通过对瓯飞海域中部121m深度范围内土层进行勘探，未发现硬土层或基岩等桩基持力层。在桩基础的设计中，通常会考虑桩基础的承载能力，但由于欠固结土的固结等原因，桩侧周围土体会对桩身产生与桩位移一致即向下的摩阻力，导致桩基荷载增加，沉降增加，严重的还会影响到建(构)筑物的正常使用甚至结构安全。因此需要设计出一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，获得海涂围垦区欠固结土中桩基轴力、负摩阻力、孔隙水压力，桩端阻力随时间的发展规律，以及桩周土的沉降量与桩身沉降量，综合判断中性点位置，以确定桩身控制点，获得欠固结土中桩基承载力，对实际工程进行指导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，该装置为研究欠固结土地基，特别是温州海涂围垦区欠固结土中桩基础承载特征和设计方法提供了方案。

为此，本发明提供的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，包括模型箱，模型箱内设置有土体，所述土体上表面布置有下荷载板，所述下荷载板上设有加载系统，模型桩穿过下荷载板且局部插入模型箱土体内，模型桩桩顶露出于土体，所述模型桩置于土体内的部分设置有多个应变片，所述应变片通过导线与模型箱外部的应变仪连接，所述模型桩桩顶所述土体内设置多个孔隙水压力计和多个沉降标，所述孔隙水压力计与孔隙水压力接收器连接，沉降标与百分表连接，所述模型箱内侧壁底部配置多个排水阀门。

所述加载系统包括反力架、加载支架和油压千斤顶，所述反力架装配于模型箱外部，所述加载支架和油压千斤顶从下到上依次置于下荷载板上，所述加载支架和油压千斤顶之间通过延长柱连接，所述油压千斤顶固定于反力架上。

所述土体包括欠固结淤泥质土层和砂土排水层，所述砂土排水层置于模型箱底部，所述排水阀门与砂土排水层位置相对应。

所述下荷载板中间处设置第一通孔，所述模型桩由第一通孔插入土体内，所述第一通孔四周设置多个第二通孔，下荷载板上表面对称设置有两只扶手。

一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，其特征是：步骤如下，

(1)构建模型箱，所述模型箱由五面钢板组成模型箱箱体，模型箱顶部具有开口，模型箱底部设置多个排水阀门；

(2)填筑砂土排水层，将级配良好的砂性土填入模型箱内，并保持排水层布置高度均匀；

(3)填筑欠固结淤泥质土层，先制备流塑状态欠固结淤泥土，再分层灌入模型箱并搅拌后静置；

(4)布置沉降标，将多个沉降标在欠固结淤泥土的上表面放线定位，而后垂直压入欠固结淤泥质土层内，在压入过程中不断监测沉降标的位置，多个沉降标按照不同深度设于欠固结淤泥质土层内，将电子百分表与沉降标标顶连接，并与计算机无线连接。

(5)布置孔隙水压力计，将多个孔隙水压力计绑在钢筋上，多个孔隙水压力计按不同高度分布在钢筋上，垂直插入欠固结淤泥质土层内，在插入过程中实时监测钢筋的位置。

(6)布置砂垫层，在欠固结淤泥质土层上表面铺设1CM级配良好的砂性土，在1CM砂性土上均匀铺设土工布，形成砂垫层；

(7)布置下荷载板，下荷载板穿过沉降标标顶和钢筋顶部，沉降标标顶和钢筋顶部由下荷载板第二通孔穿出，铺设在砂垫层上表面，并依靠下荷载板初始重量对欠固结淤泥质土层进行堆载预压，预压时间为3d；

(8)模型桩下桩,待下荷载板预压3d后，将模型桩由下荷载板中间处的第一通孔垂直下入欠固结淤泥质土层，下桩过程要缓慢且实时监测与四周模型箱边界的距离，确保垂直下入欠固结淤泥质土层中，模型桩桩顶外露于欠固结淤泥质土层表面，以桩顶距离欠固结淤泥质土层表面为10cm时，停止布置，将百分表表头与桩顶连接，并记录初始读数；

(9)安装加载系统，加载支架和油压千斤顶依次置于下荷载板上，所述加载支架和油压千斤顶之间通过延长柱连接，所述油压千斤顶固定于反力架上，所述反力架装配于模型箱外部。

上述步骤(3)中欠固结淤泥质土层的制备步骤，先将海涂围垦区的欠固结淤泥土块分成小块放入周转箱内，加入水浸泡，软化后通过搅拌器对欠固结淤泥土块搅拌均匀成流塑状态，再将流塑状态的欠固结淤泥土分层灌入模型箱，再次通过搅拌器对模型箱内的欠固结淤泥土进行搅拌，搅拌后静置，使分层含水率充分均匀。

一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，上述步骤(8)中，模型桩由两个对半开桩体组成，连个对半开桩体之间布置应变片，再通过胶水粘合，两个对半开桩体缝合处涂抹硅胶防水层。

一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的试验方法，步骤如下，

(1)加载欠固结淤泥质土层，

通过油压千斤顶分别对欠固结淤泥质土层分次施加八级荷载，当欠固结淤泥质土层的沉降小于0.1mm/h时，当前加载完成，施加下一级荷载，所述八级荷载分别为2.5kPa、5kPa、7.5kPa、10kPa、12.5kPa、15kPa、17.5kPa和20kPa；

(2)数据分析，

通过12h一组的应变数据处理后，可得到桩身轴力和负摩阻力的情况，绘制桩身轴力随时间变化曲线，桩身负摩阻力随时间变化曲线；

通过孔隙水压力计可以获得不同堆载下不同深度的孔隙水压力消散情况，绘制分层孔隙水压力随时间变化情况；

通过布置在沉降标和桩顶的百分表，得到不同深度的土层分层沉降以及桩身沉降，绘制桩周土分层沉降曲线与桩身沉降曲线对比图。

本发明的有益效果：

1.该欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置与现有的模型装置相比较，更适合高含水率的欠固结淤泥土，能够有效的研究海涂围垦区欠固结淤泥土中桩基础的负摩阻力特征。

2.在模型系统中的不同土层中布设有沉降标和孔隙水压力计等监测工具，能获得大量实测数据，能够通过轴力、负摩阻力、桩周土与桩身沉降，综合判断模型桩的中性点位置。

3.通过电子百分表与分层沉降标的配合，能够定时监测桩周土体的分层沉降，通过与沉降标准0.1mm/h进行对比，控制合理施加桩周土体堆载时机，提升模拟效果。

4.通过加载系统可以准确控制对桩周土的施加压力，以此同时，通过下荷载板与门式框架的组合，可以使压力均匀布置。

5.模拟获得的海涂围垦区欠固结土中桩基轴力、负摩阻力、孔隙水压力以及不同深度土体的分层沉降量等基本试验数据，并通过基本试验数据，对桩身及不同深度土体随固结时间的变化规律、桩土相对位移、不同深度处孔隙水压力消散情况、不同深度桩身轴力变化规律、不同深度桩身轴力变化规律、不同深度桩身摩阻力变化规律进行定性分析，并通过桩周土层沉降与桩身沉降相等点，轴力最大点，摩阻力为零点，综合判断中性点位置，以确定桩身控制点，获得欠固结土中桩基承载力，对实际工程进行指导。

附图说明

图1为本发明提供的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的结构示意图；

图2为图1提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的模型箱剖面结构示意图；

图3为图1提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的下荷载板的俯视结构示意图；

图4为图1提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的模型桩的剖面结构示意图；

图5为为图1提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的加载支架的结构示意图

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图5所示，本发明实施例一提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，包括模型箱1，模型箱内设置有土体，所述模型箱内侧壁底部配置多个排水阀门2。所述模型箱侧面底部设有排水口，排水阀门2安装排水口处，所述排水口对称设置于模型箱1四周底部。所述土体包括欠固结淤泥质土层3和砂土排水层4，所述砂土排水层4置于模型箱底部，所述排水阀门2与砂土排水层4位置相对应。砂土排水层4和排水阀门2用于排出欠固结淤泥质土层3当中的孔隙水。

所述土体上表面布置有下荷载板5，所述下荷载板中间处设置第一通孔6，所述第一通孔四周设置多个第二通孔7，下荷载板5上表面对称设置有两只扶手8。模型桩9由第一通孔6插入穿过下荷载板5且局部插入模型箱土体内，模型桩9桩顶露出于土体，所述模型桩9桩顶与百分表22连接。所述模型桩9置于土体内的部分设置有多个应变片10，应变片10两两对称设置在模型桩内部，且相邻应变片等间距设置，所述应变片10通过导线与模型箱外部的应变仪11连接，应变片10导线可由下荷载板5第一通孔穿出与应变仪连接，所述应变片10用于监测模型桩身应力应变。所述模型桩桩顶与百分表22连接，通过百分表记录模型桩沉降情况。

所述土体内设置多个孔隙水压力计12和多个沉降标13。所述多个孔隙水压力计12按不同高度分布在钢筋14上，垂直插入欠固结淤泥质土层3内，钢筋14顶部穿过下荷载板第二通孔7中其中一个，所述孔隙水压力计12与模型箱外部的孔隙水压力接收器15连接。所述孔隙水压力计12用于监测模型桩周围土体(桩周土)分层孔隙水压力，监测分层土体孔隙水压力消散情况，孔隙水压力计12优选两个。多个沉降标13分布于欠固结淤泥质土层3内不同深度位置，沉降标13的标顶穿过下荷载板第二通孔7并露出于土体，沉降标的标顶与百分表22连接，并通过计算机软件进行定时记录，用于监测分层土体和模型桩沉降情况。通过电子百分表22与分层沉降标13的配合，能够定时监测桩周土体的分层1沉降，通过与沉降标准0.1mm/h进行对比，控制合理施加桩周土体堆载时机，提升模拟效果。在模型系统中的不同土层中布设有沉降标和孔隙水压力计等监测工具，能获得大量实测数据，能够通过轴力、负摩阻力、桩周土与桩身沉降，综合判断模型桩的中性点位置。

所述下荷载板5上设有加载系统，用于对桩周土进行加载。所述加载系统包括反力架16、加载支架17和油压千斤顶18。所述反力架16装配于模型箱1外部，所述加载支架17和油压千斤顶18从下到上依次置于下荷载板5上，所述油压千斤顶18固定于反力架16上。所述加载支架17和油压千斤顶18之间通过延长柱19连接，或者油压千斤顶18直接连接在加载支架17。通过加载系统可以准确控制对桩周土的施加压力，以此同时，加载支架优选门式框架，通过下荷载板与门式框架的组合，可以使压力均匀布置。

模拟获得的海涂围垦区欠固结土中桩基轴力、负摩阻力、孔隙水压力以及不同深度土体的分层沉降量等基本试验数据，并通过基本试验数据，对桩身及不同深度土体随固结时间的变化规律、桩土相对位移、不同深度处孔隙水压力消散情况、不同深度桩身轴力变化规律、不同深度桩身轴力变化规律、不同深度桩身摩阻力变化规律进行定性分析，并通过桩周土层沉降与桩身沉降相等点，轴力最大点，摩阻力为零点，综合判断中性点位置，以确定桩身控制点，获得欠固结土中桩基承载力，对实际工程进行指导。

一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，步骤如下：

(1)构建模型箱1。所述模型箱由五面钢板组成模型箱箱体，模型箱顶部具有开口，模型箱底部设置多个排水阀门2。

模型箱1相邻侧壁交汇处经过除尘采用丁腈型液态密封胶、玻璃胶、自粘型改性沥青船用封舱胶带逐层进行密闭，模型箱1通过角钢对钢板面进行加固，内侧角钢进行刷漆防锈。保证模型箱的承载能力，满足模型试验边界条件要求。四周下端部分别对称开多个排水口20，排水阀门2焊制于排水口20处。

具体的，模型箱尺寸优选1m(长)×1m(宽)×1.1m(高)，钢板厚度为1CM的钢板，上开口设计，排水阀门2数量优选四个，对称分布于模型箱1侧面四周下端部，排水阀门2距离模型箱底部10CM。

(2)填筑砂土排水层4。将级配良好的砂性土填入模型箱1内，进行夯实，确保排水层4布置高度均匀。砂土排水层4优选配置10CM。

(3)填筑欠固结淤泥质土层3。先制备流塑状态欠固结淤泥土，再分层灌入模型箱1并搅拌后静置。欠固结淤泥质土层3优选配置100CM。

欠固结淤泥质土层3的制备步骤包括，先将海涂围垦区的欠固结淤泥土块分成小块放入周转箱内，加入水浸泡，软化后通过搅拌器对欠固结淤泥土块搅拌均匀成流塑状态，再将流塑状态的欠固结淤泥土分层灌入模型箱，再次通过搅拌器对模型箱内的欠固结淤泥土进行二次搅拌，搅拌均匀后静置，使分层含水率充分均匀。流塑状态的欠固结淤泥土具有高含水率、高压缩性、高灵敏度、低强度，含水率控制在80％左右。

(4)布置沉降标13。将多个沉降标13在欠固结淤泥土3的上表面放线定位，多个沉降标按照下荷载板5的尺寸放线，而后垂直压入欠固结淤泥质土层内，在压入过程中不断监测沉降标13的位置，以免偏离预定位置。沉降标13标顶露出于欠固结淤泥质土层，沉降标13标顶距欠固结淤泥质土层10CM时，停止布置，将电子百分表22与沉降标13标顶连接，并与计算机无线连接，通过沉降标13检测桩周土分层和模型桩9的沉降，电子百分表22记录沉降标的沉降读数。多个沉降标按照不同深度设于欠固结淤泥质土层内。沉降标13的数量优选五个，沉降标布设距离砂土排水层分别为10cm、30cm、50cm、70cm和90cm，每个沉降标顶距桩周土表层10cm。

(5)布置孔隙水压力计12。将多个孔隙水压力计12绑在钢筋14上，多个孔隙水压力计按不同高度分布在钢筋14上，垂直插入欠固结淤泥质土层内，在插入过程中实时监测钢筋14的位置。孔隙水压力计用于监测桩周土分层孔隙水压力，孔隙水压力计数量优选两个，两个布设距离砂土排水层分别为30cm和60cm。

(6)布置砂垫层。在欠固结淤泥质土层上表面铺设1CM级配良好的砂性土，在1CM砂性土上均匀铺设土工布，形成砂垫层；

(7)布置下荷载板5。下荷载板穿过沉降标13标顶和钢筋14顶部，沉降标标顶和钢筋顶部由下荷载板第二通孔7穿出，铺设在砂垫层21上表面，并依靠下荷载板5初始重量对欠固结淤泥质土层3进行堆载预压，预压时间为3d。

(8)模型桩9下桩。待下荷载板预压3d后，将模型桩9由下荷载板中间处的第一通孔6垂直下入欠固结淤泥质土层3，下桩过程要缓慢且实时监测与四周模型箱1边界的距离，确保垂直下入欠固结淤泥质土层中，模型桩9桩顶外露于欠固结淤泥质土层3表面，以模型桩9桩顶距离欠固结淤泥质土层3表面为10cm时，停止布置，将百分表22表头与模型桩9桩顶连接，并记录初始读数。百分表记录模型桩桩顶的沉降读数。

模型桩9由两个对半开的桩体组成，模型桩亚克力管。模型桩尺寸优选外径30mm，内径24mm，壁厚6mm，长1.0m。对半的桩体上布置完多对应变片10后，再通过胶水粘合，再在缝合处涂抹一层硅橡胶防水层。进一步加强防水性能。应变片布置于两个对半开桩粘合的端面上，在模型桩内部两侧对称等间距设置九对应变片10。应变片优选尺寸为基底尺寸为10mm×4mm，丝栅尺寸为6mm×2.9mm。

(9)安装加载系统。加载支架17和油压千斤顶18依次置于下荷载板5上，所述加载支架17和油压千斤顶18之间通过延长柱19连接，所述油压千斤顶18固定于反力架16上，所述反力架16装配于模型箱1外部。通过加载系统可以准确控制对桩周土的施加压力，以此同时，通过下荷载板与门式框架的组合，可以使压力均匀布置。

上述一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的试验方法，步骤如下：

(1)加载欠固结淤泥质土层3，

通过油压千斤顶18分别对欠固结淤泥质土层3分次施加八级荷载，当欠固结淤泥质土层的沉降小于0.1mm/h时，当前加载完成，施加下一级荷载，所述八级荷载分别为2.5kPa、5kPa、7.5kPa、10kPa、12.5kPa、15kPa、17.5kPa和20kPa；

(2)数据分析，

通过12h一组的应变数据处理后，可得到桩身轴力和负摩阻力的情况，绘制桩身轴力随时间变化曲线，桩身负摩阻力随时间变化曲线；

通过孔隙水压力计可以获得不同堆载下不同深度的孔隙水压力消散情况，绘制分层孔隙水压力随时间变化情况；

通过布置在沉降标和桩顶的百分表，得到不同深度的土层分层沉降以及桩身沉降，绘制桩周土分层沉降曲线与桩身沉降曲线对比图。

该欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置与现有的模型装置相比较，更适合高含水率的欠固结淤泥土，能够有效的研究海涂围垦区欠固结淤泥土中桩基础的负摩阻力特征。在模型系统中的不同土层中布设有沉降标和孔隙水压力计等监测工具，能获得大量实测数据，能够通过轴力、负摩阻力、桩周土与桩身沉降，综合判断模型桩的中性点位置，以确定桩身控制点，获得欠固结土中桩基承载力，对实际工程进行指导。

本发明实施例二提供一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，与实施例一基本相同，区别在于：所述模型箱其中一侧边设置透明观察窗，所述透明观察窗外表面设置长度刻度表，便于观察沉降标和模型桩的布置位置。所述欠固结淤泥土可选用透明土，在布置模型桩、孔隙水压力计钢筋和沉降标时，更直观观测布置的方位和位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案，均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，其特征是：包括模型箱，模型箱内设置有土体，所述土体上表面布置有下荷载板，下荷载板上设有加载系统，模型桩穿过下荷载板插入模型箱土体内，模型桩桩顶露出于土体，所述模型桩置于土体内的部分设置有多个应变片，所述应变片通过导线与模型箱外部的应变仪连接，所述土体内设置多个孔隙水压力计和多个沉降标，所述孔隙水压力计与孔隙水压力接收器连接，沉降标与百分表连接，所述模型箱内侧壁下端部配置多个排水阀门。

2.根据权利要求1所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，其特征是：所述加载系统包括反力架、加载支架和油压千斤顶，所述反力架装配于模型箱外部，所述加载支架和油压千斤顶从下到上依次置于下荷载板上，所述油压千斤顶固定于反力架上。

3.根据权利要求1或2所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，其特征是：所述土体包括欠固结淤泥质土层和砂土排水层，所述砂土排水层置于模型箱底部，所述排水阀门与砂土排水层位置相对应。

4.根据权利要求3所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置，其特征是：所述下荷载板中间处设置第一通孔，所述模型桩由第一通孔插入土体内，所述第一通孔四周设置多个第二通孔，下荷载板上表面对称设置有两只扶手。

5.一种如权利要求1所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，其特征是：步骤如下，

(1)构建模型箱，所述模型箱由五面钢板组成模型箱箱体，模型箱顶部具有开口，模型箱底部设置多个排水阀门；

(2)填筑砂土排水层，将级配良好的砂性土填入模型箱内，并保持排水层布置高度均匀；

(3)填筑欠固结淤泥质土层，先制备流塑状态欠固结淤泥土，再分层灌入模型箱并搅拌后静置；

(4)布置沉降标，将多个沉降标在欠固结淤泥土的上表面放线定位，而后垂直压入欠固结淤泥质土层内，在压入过程中不断监测沉降标的位置，多个沉降标按照不同深度设于欠固结淤泥质土层内，将电子百分表与沉降标标顶连接，并与计算机无线连接。

(5)布置孔隙水压力计，将多个孔隙水压力计绑在钢筋上，多个孔隙水压力计按不同高度分布在钢筋上，垂直插入欠固结淤泥质土层内，在插入过程中实时监测钢筋的位置。

(6)布置砂垫层，在欠固结淤泥质土层上表面铺设1CM级配良好的砂性土，在1CM砂性土上均匀铺设土工布，形成砂垫层；

(7)布置下荷载板，下荷载板穿过沉降标标顶和钢筋顶部，沉降标标顶和钢筋顶部由下荷载板第二通孔穿出，铺设在砂垫层上表面，并依靠下荷载板初始重量对欠固结淤泥质土层进行堆载预压，预压时间为3d；

(8)模型桩下桩,待下荷载板预压3d后，将模型桩由下荷载板中间处的第一通孔垂直下入欠固结淤泥质土层，下桩过程要缓慢且实时监测与四周模型箱边界的距离，确保垂直下入欠固结淤泥质土层中，模型桩桩顶外露于欠固结淤泥质土层表面，以桩顶距离欠固结淤泥质土层表面为10cm时，停止布置，将百分表表头与桩顶连接，并记录初始读数；

(9)安装加载系统，加载支架和油压千斤顶依次置于下荷载板上，所述加载支架和油压千斤顶之间通过延长柱连接，所述油压千斤顶固定于反力架上，所述反力架装配于模型箱外部。

6.根据权利要求5所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，其特征是：上述步骤(3)中欠固结淤泥质土层的制备步骤，先将海涂围垦区的欠固结淤泥土块分成小块放入周转箱内，加入水浸泡，软化后通过搅拌器对欠固结淤泥土块搅拌均匀成流塑状态，再将流塑状态的欠固结淤泥土分层灌入模型箱，再次通过搅拌器对模型箱内的欠固结淤泥土进行搅拌，搅拌后静置，使分层含水率充分均匀。

7.根据权利要求5所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的制备方法，其特征是：上述步骤(8)中，模型桩由两个对半开桩体组成，连个对半开桩体之间布置应变片，再通过胶水粘合，两个对半开桩体缝合处涂抹硅胶防水层。

8.一种如权利要求1所述的一种欠固结土中测量桩基负摩阻力模型装置的试验方法，其特征是：步骤如下，

(1)加载欠固结淤泥质土层，

通过油压千斤顶分别对欠固结淤泥质土层分次施加八级荷载，当欠固结淤泥质土层的沉降小于0.1mm/h时，当前加载完成，施加下一级荷载，所述八级荷载分别为2.5kPa、5kPa、7.5kPa、10kPa、12.5kPa、15kPa、17.5kPa和20kPa；

(2)数据分析，

通过12h一组的应变数据处理后，可得到桩身轴力和负摩阻力的情况，绘制桩身轴力随时间变化曲线，桩身负摩阻力随时间变化曲线；

通过孔隙水压力计可以获得不同堆载下不同深度的孔隙水压力消散情况，绘制分层孔隙水压力随时间变化情况；

通过布置在沉降标和桩顶的百分表，得到不同深度的土层分层沉降以及桩身沉降，绘制桩周土分层沉降曲线与桩身沉降曲线对比图。

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