水囊土压力计研制与试验验证研究

黄大维，彩国庆，徐长节，罗文俊，胡光静，詹 涛

（1.华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室，江西 南昌 330013；2.华东交通大学江西省防灾减灾及应急管理重点实验室，江西 南昌 330013；3.中铁广州工程局集团有限公司，广东 广州 511457；4.南昌轨道交通集团有限公司地铁项目管理分公司，江西 南昌 330038）

土压力是岩土工程与地下工程研究中涉及的重要力学指标，因此，土压力测试也成为上述领域研究经常涉及的测试内容。现有的土压力测试普遍采用土压力盒，其测试精度一直是学者们所关注的重要内容，张海丰等指出由于土压力盒的刚度远大于周围土体，在土压力盒周围易形成被动土拱效应而导致测试结果大于实际土压力[1-4]。王继成等[5]，Talesnick 等[6]分析认为，土压力盒的测试结果与实际土压力的偏差与土体的超、欠固结状态有关，即与土体的压缩模量变化有关。简筝等[7]，任连伟等[8]，Talesnick[9]指出，由于土压力盒的刚性特性，气标法与砂标法所得到的系数完全不同。分析可知，土压力盒由于存在一定的厚度，且刚度大，在测试土压力过程中易发生应力集中，由此导致测试结果偏大。

针对现有的土压力盒测试时存在的问题，国内外学者研发了新型的薄膜式土压力传感器。刘开源等[10]研究的FSR（film pressure sensor）是一种薄膜式土压力传感器，将含有导电物质的高分子材料夹在两层聚合物膜片中间，当膜片受法向作用时，高分子材料的变形使膜片中间产生导电通道而降低FSR 电阻，通过电阻－电压的关系测量土压力值。……