[發明專利]樁承式加筋路堤平面土拱效應試驗裝置

無效

• 申請號: 201310283245.5
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103352482A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 曹衛平
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明涉及一種試驗裝置，特別涉及一種測量樁承式路堤平面土拱效應的試驗裝置。

【背景技術】

樁承式加筋路堤由路堤填料、一層或多層水平加筋體、一個個獨立的樁帽和剛性樁組成，具有路堤總沉降和差異沉降小、工期短、路堤穩定性高的優點。土拱效應對路堤承載變形性狀具有重要的影響。樁土相對位移的產生是路堤中出現土拱效應的根本原因。目前室內試驗中常采用塑料泡沫材料模擬軟土在荷載作用下產生的沉降，但其變形的大小、時間不可控。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種樁承式加筋路堤平面土拱效應試驗裝置，以解決現有試驗裝置中模擬軟土在荷載作用下產生的沉降時，變形的大小、時間不可控的問題；本發明可以揭示樁土應力的變化規律，確定平面土拱等沉面高度。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

樁承式加筋路堤平面土拱效應試驗裝置，包括底座，底座為一個矩形方框，其內部中空部分的底部設有平行的兩個邊樁梁，邊樁梁緊靠底座設置，兩個邊樁梁的中間設有與邊樁梁平行的中間樁梁；中間樁梁的頂面和邊樁梁的頂面齊平；四個角鋼鑲嵌在底座的四個內角，四個角鋼之間連接形成一個角鋼框架，四塊鋼化玻璃板與角鋼框架連接；四塊鋼化玻璃板圍成一個矩形空間；中間樁梁與兩個邊樁梁之間的空間各設有一個水袋；水袋上表面固定有若干鋁合金條；在中間樁梁和水袋上表面布置有多個土壓力盒；多個土壓力盒上方四塊鋼化玻璃板圍成的矩形空間內填充有路堤填料，路堤填料的頂面布置有位移計。

本發明進一步的改進在于：土壓力盒連接位于底座外側的讀數儀。

本發明進一步的改進在于：所述鋁合金條與中間樁梁平行。

本發明進一步的改進在于：土壓力盒與路堤填料之間設置有水平加筋體；該水平加筋體固定在邊樁梁上。

本發明進一步的改進在于：所述路堤填料采用漏斗分層填筑，每填完一層用水平尺調平并用壓板壓密，然后再鋪填下一層路堤填料，直至預定高度。

本發明進一步的改進在于：水袋充水至其上表面與中間樁梁的頂面和邊樁梁的頂面齊平后，再在水袋上表面布置鋁合金條和土壓力盒；然后再填充路堤填料。

本發明進一步的改進在于：試驗時，將水袋中的水逐次向外放出，每次兩個水袋以相同的速度放出相同體積的水；每次放水后測量各土壓力盒讀數及路堤沉降。

本發明進一步的改進在于：底座、邊樁梁和中間樁梁均采用磚砌而成，且連接成一個整體。

本發明進一步的改進在于：水袋采用橡膠囊制作而成。

相對于現有技術，本發明具有的有益效果是：

1)本發明采用橡膠水袋充滿水后逐層填筑路堤填料，水的不可壓縮性使得路堤填筑至預定高度后樁土相對位移始終為零；更為關鍵的是，通過逐漸放水的方式模擬軟土的沉降，能準確控制樁土相對位移；本發明揭示了樁土相對位移是出現土拱效應的先決條件。

2)本發明揭示了樁承式路堤樁土應力比隨樁土相對位移的變化規律。存在一個臨界樁土相對位移使得樁土應力比最大。

3)本發明確定了平面土拱路堤等沉面高度。

【附圖說明】

圖1是本發明實驗裝置的示意圖；

圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。

圖中：1、底座，2、中間樁梁，3、邊樁梁，4、水袋，5、鋼化玻璃板，6、角鋼架，7、土壓力盒，8、水平加筋體，9、路堤填料，10、位移計。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

請參閱圖1和圖2所示，本發明樁承式加筋路堤平面土拱效應試驗裝置，包括底座1、中間樁梁2、邊樁梁3、水袋4、鋼化玻璃板5、角鋼6、土壓力盒7、水平加筋體8、路堤填料9、位移計10和讀數儀。