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龙图腾网获悉防灾科技学院申请的专利抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119803829B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510090549.2，技术领域涉及：G01M7/02；该发明授权抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置及方法是由张建毅;张永华;田健康;罗誉;田静设计研发完成，并于2025-01-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了本发明属于建筑物抗震技术领域，具体涉及一种抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置及方法。试验前包括基岩位错加载系统的调试、数据采集分析系统及传感器的调试、试验模型材料的制备、试验模型及传感器的布置；试验中、试验后数据分析抗断裂能力综合评价包括试验现象的定性分析、试验数据的定量分析。通过建造土工格栅横向增强体复合地基，减轻或降低强震地表断层引起的覆盖层场地内部岩土体明显剪切破裂，以及由此造成的场地地表显著不均匀变形或拉伸裂缝等相关危害。不仅能够提升地基的稳定性，还能有效地将潜在的破裂迹线转移至建筑物地基范围之外，保障上部建筑物的安全性。

本发明授权抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置及方法在权利要求书中公布了：1.抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置，其特征在于，包括试验基岩位错加载系统，数据采集分析系统8及传感器，建筑物模型6； 所述试验基岩位错加载系统，包括液压控制系统1、四个作动器2、错动箱体7及拉线位移计3； 所述液压控制系统1包括液压控制面板、位移信号显示面板、液压输出区和位移信号接收区； 所述的错动箱体7的箱体包括前后两侧高强度树脂玻璃试验观察区及左右两侧钢板：箱体内底部设有模拟基岩“L”型位错钢板4和模拟基岩静止盘钢板9，模拟基岩“L”型位错钢板4和模拟基岩静止盘钢板9的两盘交界处留有间隙，用于模拟破裂带； 错动箱体7内设有夯实的土体覆盖层；模拟基岩“L”型位错钢板4上方为模拟覆盖层Ⅰ区14，模拟基岩静止盘钢板9上方为模拟覆盖层的Ⅱ区15，两个区交界的部分为土工格栅布置区16； 土工格栅布置区16内设有槽，用于安置建筑物模型6底部的建筑物基础13；建筑物基础13下方布置土工格栅22； 所述作动器2有四个，分别位于模拟基岩“L”型位错钢板4的四角位置；每个作动器2对应设有一个拉线位移计3；拉线位移计3固定在作动器2下方支撑板位置处，将拉线位移计3的拉线磁铁头垂直向上吸附在“L”型位错钢板4的下侧； 拉线位移计3的信号接收线接入液压控制系统1的各自位移信号接收区；作动器2与液压控制系统1的液压输出区用液压油管连接； 所述传感器包括土压力计21、应变片、激光位移计5及高速摄像机10；所述数据采集分析系统8分别连接各个传感器； 高速摄像机10放置在错动箱体7的正前方； 模拟基岩“L”型位错钢板4和模拟基岩静止盘钢板9的两盘交界处上方布置多个土压力计21，监测正断层位错过程中破裂迹线破裂情况土压力增量变化；土压力计21布置在正断层基岩位错过程中第一破裂迹线19和第二破裂迹线20发育的区域； 土工格栅应变片17间隔的布置在土工格栅22上，用以分析水平向增强体复合地基的抗断裂能力； 在建筑物模型6的建筑物边柱11的外侧按层高等距离布置三向的建筑物边柱应变片18，用于监测建筑物边柱11在试验过程中应变情况，用以分析水平向增强体复合地基的抗断裂能力； 在土体覆盖层上方的横梁上布置多个激光位移计5，用以分析地表不均匀变形的情况； 其中，抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验方法，采用抗强震地表断裂的水平向增强体复合地基试验装置，包括以下过程： 对试验基岩位错加载系统进行调试； 对数据采集分析系统8及传感器进行调试； 进行试验模型材料的制备； 进行试验模型及传感器的布置； 进行试验前的准备工作和试验过程，逐步加载基岩错动，进行多次工况测试； 最后进行数据结果的定量及定性分析，包括建筑物倾斜角度、覆盖层中土压力增量、土工格栅应变增量、建筑物应变增量及建筑物地基变形分析； 所述试验基岩位错加载系统调试，包括对液压控制系统1、四个作动器2、错动箱体7及拉线位移计3进行整体调试； 调试方法，包括： 对拉线位移计3进行调试，分别将一号、二号、三号及四号拉线位移计3固定在作动器2下方支撑板位置处，将拉线位移计3的拉线磁铁头垂直向上吸附在“L”型位错钢板4的下侧，并用水平尺对拉线位移计3拉线垂直度进行测量调试直至水平气泡居中； 分别将拉线位移计3的信号接收线接入液压控制系统1的各自位移信号接收区，然后启动液压控制系统1并将拉线位移计3的拉线缓缓拉出1cm，观察液压控制显示面板位移信号是否为1cm，误差为±0.1%； 将作动器2与液压控制系统1的液压输出区用液压油管连接并检查其密封性；然后，在液压控制面板输入顶升速率为1mms，基岩顶升量10mm，并待作动器2顶升完成；然后用水平尺对“L”型位错钢板4的上侧四角位置进行测量，观察其水平尺气泡是否居中； 所述数据采集分析系统8及传感器的调试，包括对土压力计21、应变片、激光位移计5及高速摄像机10调试； 对土压力计21的调试包括，将土压力计21接入数据采集分析系统8，采用水标法对土压力计21进行校准，通过数据采集分析系统8的数据显示窗口观察采集土压力和计算值是否一致； 将土压力计21固定在有刻度的长度为1m的钢尺端部0cm位置处，接入数据采集分析系统8并清零然后将其分别放入水平面下10cm、50cm、100cm位置并静置10秒，观察数据采集分析系统8中土压力是否与实际值差值在±5%范围内并调整土压力灵敏度参数； 激光位移计5的调试包括：将多个激光位移计5进行编号并按顺序接入数据采集分析系统8，将激光位移计5用双面胶固定在正方形钢梁的同一侧且激光发射区位于同一侧，在激光位移计5发射区前方20cm的位置放置一块矩形木板且确保数据采集分析系统8中激光位移计5的距离数据为20cm，将矩形木板向远离激光位移计5的方向平移10cm，观察数据采集分析系统8中多个激光位移计5的数据是否与实际值30cm在±5%范围内； 高速摄像机10的调试包括：将高速摄像机10放置在错动箱体7的正前方，对摄像范围进行调整直至整个试验错动箱体7位于高速摄像机10视野的范围内，并对拍摄的土体含破裂带照片进行分析，观察拍摄的试验错动箱体7照片是否有畸变，对高速摄像机10的曝光及角度参数进行调整； 所述试验模型及传感器的布置，具体包括： 覆盖层土体的布置，在错动箱体7内夯实完成100cm土体覆盖层；每次放置15cm的虚土，用夯锤从错动箱体7最左侧开始夯实，用夯锤进行第一次夯实将虚土夯至13cm，接着，用夯锤对土层进行第二遍夯实，将土层夯至12cm直至进行第三遍夯实达到10cm；按照上述方法将土层夯至70cm后；在70cm至100cm土体内，进行相应位置的土工格栅22横向增强体布置后，仍按照上述方法完成土层夯实； 土工格栅22的布置包括：按照建筑物模型6布置在断层错动最不利的位置为中心来布置土工格栅22，在土工格栅布置区16布置土工格栅22，在其四角用虚土压上布设完应变片及连接线后，铺设高度15cm厚度的虚土用夯锤夯实到10cm，用水平尺测量修正直至水平； 建筑物模型6的布置包括：将建筑物模型6布置在断层错动最不利的位置，在地表垂直方向挖掘出一个深8cm的正方形土槽，将建筑物模型6的建筑物基础13放在土槽中并填入9cm的虚土夯实刮平与覆盖层土体表面处于同一高度； 土压力计21的布置包括：土压力计21布置在正断层基岩位错过程中破裂迹线发育的区域，两盘交界处正上方布置九个土压力计21间隔10cm，监测正断层位错过程中破裂迹线破裂情况土压力增量变化； 土工格栅应变片17布置包括：在土工格栅22的中间布置10个间距10cm的应变片，用以分析水平向增强体复合地基的抗断裂能力； 建筑物边柱应变片18布置包括：在建筑物边柱11的外侧按层高等距离布置三向应变片监测建筑物边柱11在试验过程中应变情况，用以分析水平向增强体复合地基的抗断裂能力； 激光位移计5的布置包括：在覆盖层上方20cm的横梁上从错动箱体7右侧内侧钢板开始按照间距40cm布置多个激光位移计5，用以分析地表不均匀变形的情况； 所述逐步加载基岩错动，进行多次工况测试，包括： 启动数据采集分析系统8对试验数据进行采集；启动液压控制系统1，先同步顶升1mm，观察传感器读取是否正常；分别进行10次工况，每次拉线位移计3给10mm基岩错动输入量，每次试验前先对数据采集进行清零操作； 所述数据结果的定量及定性分析包括：建筑物倾斜角度、覆盖层中土压力增量分析、土工格栅每层应变增量分析即紧邻建筑物的土工格栅应变是否明显变化、建筑物应变增量分析、建筑物地基是否穿过破裂带、建筑物地基是否产生明显不均匀变形即是否产生阶梯状陡坎。

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