專利名稱：動測地基承載力裝置的制作方法
一種動測地基承載力，特別是測定復合地基承載力的裝置，是為在土木建筑工程領域中，進行地基靜、動力參數評價而設計的。
本發明是現有用靜荷載試驗來確定動力基礎可能反應的逆過程及發展。
當前國內外確定地基承載力常用的方法為用標貫擊數換算法，常帶有很大的不確定性，且當被測定地基為復合地基時，無法采用。采用靜荷載試驗法，不僅費工(八人以上)、費時(三天至半月)，而且需要壓重材料(幾十噸或幾百噸甚至上千噸)。這些材料的運輸、裝卸，造成工期加長、試驗成本增加，從而限制了在施工工程中的應用。本發明的任務是在確定天然地基或復合地基承載力時，用動力試驗法取代現有復雜的靜荷試驗法，以便降低試驗成本，縮短試驗周期。使多數工程都能得到應用，而且避免設計工作中的盲目性。
解決任務的方案是設置振動系統，其中由金屬或其它板組成的質量塊(1)、(3)，每塊至少加工有兩個定位孔(5)以相應的螺栓(7)進行定位及固定。兩質量塊之間安裝支撐彈簧(2)，設計彈簧的參數應與待確定的地基剛度相匹配，彈簧的定位依靠質量塊上加工的止推座圈(4)。質量塊(3)或(1)上放置動力輸出激振器(6)。該振體與地基形成一個兩自由度系統的振動體系。該系統所包括的質量塊(1)和(3)的質量m1、m2，支撐彈簧(2)的剛度，動力輸出激振器的頻率、振幅，應皆是可以調整的。此外，該系統還可以由質量塊(1)、動力輸出激振器(6)與地基形成一個單自由度系統的振動體系。由此，與量測系統(8)、(9)共同組成兩種以上的動測方案。
該裝置在動力輸出激振器(6)的作用下，向地基施加動力荷載，可以用改變激振頻率的方法求得裝置在地基上的共振頻率;可以用改變激振力振幅的方法予測土體剛度非線性性質的影響;可用調整振體本身剛度及質量的方法估計土體參振質量的影響，從而運用振動理論求出地基動剛度，如果我們在現場利用該裝置進行的動測試驗結果與在同一地基條件下的靜荷載試驗結果進行對比，即獲得地基動剛度與靜剛度的相關關系，進而獲得動剛度和靜剛度與地基承載力之間的相關關系。即可用測得的動剛度求出被測地基的承載力。該裝置完成一項試驗工作，操作人員只需兩人，僅費工兩小時左右，與靜荷載試驗相比，提高工效百倍以上。
圖1現有靜荷載試驗裝置示意圖，其中1-支撐縱梁，2-千斤頂，3-支撐橫梁，4-壓重材料。
圖2本發明裝置正視圖，其中1-質量塊m1，2-支撐彈簧，3-質量塊m2，4-止推座圈，5-板面定位孔，6-動力輸出激振器，7-固定(定位)螺栓，8-量測拾振器，9-量測記錄臺，10-操作手柄。
圖2描述了一種動測地基承載力裝置，其中質量塊m1、m2皆是用16～20mm厚的鐵板并成的。每片板中加工有四個定位孔(5)，用四個螺栓(7)定位及固定。增減鐵板片數從而調整質量塊m1、m2的數值。鐵板常呈園形或正方形，其面積根據需要可取0.25～5m2之間。本實例采用正方形板，其面積為0.5m2。在質量塊(1)的上部鐵板上和質量塊(3)下部鐵板上各焊有對稱且均勻分布的16個止推座圈(4)以便安裝支撐彈簧(2)，為匹配地基剛度，選擇彈簧一組為16個，設計兩組彈簧，剛度分別為80kg/mm和100kg/mm。為組裝方面，組成質量塊(1)和(3)的每塊鐵板的邊緣上，要求對稱焊接操作手柄(10)。該振動系統構造型式簡單，體輕且為可拆卸式，制造工藝簡而易行，造價低廉。
權利要求
1.一種動測地基承載力裝置，其特征在于它是由振動系統的質量塊(1)、(3)、支撐彈簧蓋(2)、動力輸出激振器(6)和量測系統(8)、(9)所組成的。
2.根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述的質量塊(1)、(3)，可以是不同數量的金屬板組成的，板上加工有至少兩個定位孔(5)與螺栓(7)相應配合，便于組合定位及固定為剛體。
3.根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述的支撐彈簧(2)，應是安裝在質量塊(1)與(3)之間，由質量塊板面上的止推座圈(4)定位，設計彈簧的參數至少能組成兩種不同的彈簧剛度。
4.根據權利要求1所述裝置，其特征是可以由質量塊(1)、動力輸出激振器(6)與地基形成一個單自由度振動體系的方案。
全文摘要
一種動測地基承載力裝置，它是由質量塊(1)和(3)，同它們之間的支撐彈簧(2)，與地基組成為一個兩自由度系統的振動體系。在動力輸出激振器(6)的作用下，發生振動。當改變各種激振參數時，會由量測系統(8)和(9)獲得該振動系統的不同動態反應數據，經過計算整理，可求得地基承載力。該裝置將取代常規采用的復雜的靜荷載試驗法，可免去大量堆載材料的運輸和反復加、卸載等煩瑣工作。從而大幅度地提高工效及降低成本。
文檔編號G01N3/32GK1032397SQ8710097
公開日1989年4月12日 申請日期1987年2月28日 優先權日1987年2月28日
發明者孫建生, 王余慶, 鄒敏, 周振壽, 丁亞萍 申請人:中國化學工程總公司北京重型機械化公司, 孫建生