基于室內(nèi)試驗(yàn)的土壓力盒誤差測(cè)試及修正

高東源，王 輝，陶亞萍，楊廒葆

(河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 焦作 454000)

土壓力盒是世界各國(guó)對(duì)土木工程建筑物的接觸壓力和土介質(zhì)中的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基本工具，被廣泛地應(yīng)用在工程中，已成為工程測(cè)試測(cè)量不可缺少的一部分[1]。工程實(shí)際運(yùn)用中，一般將土壓力盒嵌入巖土體中直接進(jìn)行量測(cè)[2]。但這種測(cè)量方法隨著對(duì)土壓力工作性狀的不斷認(rèn)識(shí)和深入研究，出現(xiàn)了許多不可避免的問(wèn)題[3-4]。如由于巖土介質(zhì)或相似模擬材料為非彈性體，其變形模量是非定值，其受載歷史對(duì)壓力盒的力學(xué)性質(zhì)影響較大，其剛度與被測(cè)材料的剛度很難一致，故生產(chǎn)廠家所提供的土壓力傳感器的標(biāo)定系數(shù)通常都是在液壓條件下標(biāo)定得到的，與土壓力傳感器在實(shí)際工程中所處的周圍工作環(huán)境不同[5]；土壓力傳感器的輸出值與溫度、季節(jié)變化有很大關(guān)系，一般荷載越大，量程越小，溫度的影響就越大，特別是埋置深度較淺的壓力傳感器[6]；土壓力傳感器的性質(zhì)和幾何特性，如壓力傳感器厚徑比越小，即壓力傳感器越薄，所測(cè)得的應(yīng)力就越接近該點(diǎn)擾動(dòng)時(shí)的真正應(yīng)力等因素[7]。土壓力盒的物理和力學(xué)性質(zhì)不可能完全相同，其埋設(shè)在巖土體中改變了原始應(yīng)力場(chǎng)，導(dǎo)致其實(shí)際壓力與真實(shí)壓力不同，由此產(chǎn)生的誤差稱為匹配誤差[8]。相關(guān)試驗(yàn)研究表明，這種誤差的范圍可以達(dá)到被測(cè)應(yīng)力的幾倍，直接關(guān)系到試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的可靠性以及試驗(yàn)的成敗[9]。……