[實用新型]一種路堤長期含水特征試驗模型

有效

• 申請號: 201320268211.4
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203275404U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 付宏淵;周功科;張辰;曾鈴
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本實用新型涉及一種考慮降雨條件下路堤長期含水特征試驗模型，特別是涉及一種能考慮路堤邊坡坡度、降雨強度、路堤填筑高度等多因素影響，用于公路、鐵路等領域路堤長期含水特征試驗模型。本試驗模型通過分隔等距的試驗區域，通過原位測試的方法獲得實驗過程中不同時刻路堤模型內部含水率分布情況，可以真實有效的反映路堤內部長期含水特征。?

背景技術

處于自然環境中的公路、鐵路路堤受到降雨入滲的影響是不可避免的。對于路堤而言，填料的密度和強度與其含水率關系密切，含水率變大會使路堤填料的重度與孔隙水壓力增加，抗剪強度降低，最終導致路堤的變形與失穩。眾所周知，降雨入滲是導致路堤內部填料含水率變化的主要原因，雨水入滲將長期影響路堤內部含水率的分布情況。此外，路堤邊坡坡度、降雨強度、路堤填筑高度等也是影響路堤降雨入滲的重要因素。因此，研究不同因素影響下路堤長期含水特征對公路、鐵路路堤的修建有著重大的意義。?

現有考慮降雨入滲影響的路堤試驗模型所用的材料主要以水泥混凝土、鋼材、有機玻璃等，試驗模型只能針對單一因素對降雨入滲過程的影響；在含水率監測方面主要采用土壤水分傳感器、土壤水分探測器等試驗儀器進行監測。?

以上試驗模型的缺點主要在于試驗模型只能考慮單一因素對降雨入滲過程的影響；由于土體組成成分復雜，采用土壤水分傳感器、土壤水分探測器等試驗儀器對路堤模型內部含水率進行監測所受的影響因素較多，將會影響實驗過程中儀器的監測結果，此外，由于儀器的價格較高，增加了試驗的成本。因此，設計一種即可考慮多因素影響，又可在試驗過程中對其進行原位監測的路堤長期含水特征試驗模型是非常有必要的。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題提供一種能考慮路堤邊坡坡?度、降雨強度、路堤填筑高度等多因素影響的能考慮多因素影響的路堤長期含水特征試驗模型。?

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的路堤長期含水特征試驗模型，工作平臺前端設有固定支撐，所述的工作平臺的后端設有升降活動支撐，在所述的工作平臺上設有鋼制底板，在所述的鋼制底板上設有垂直于所述的鋼制底板的鋼制前擋板和垂直于所述的鋼制底板的鋼制后擋板，在所述的鋼制后擋板后設有鋼制水槽，在所述的鋼制水槽上設有進水管與出水管，在所述的鋼制底板、鋼制前擋板和鋼制后擋板上均設有多條鋼制凹槽，每個所述的鋼制凹槽中設有透明有機玻璃隔板分隔成多個試驗區域，在所述的鋼制后擋板上的每條所述的鋼制凹槽之間從下往上設有與所述的鋼制水槽和試驗區域相通的多排圓孔,在所述的工作平臺上設有降雨強度可控的降雨模擬裝置。?

在所述的鋼制底板、鋼制前擋板和鋼制后擋板上設有的所述的鋼制凹槽的尺寸一致，且每兩條所述的鋼制凹槽之間等距，所述的透明有機玻璃隔板將模型分隔成多個試驗區域，且每塊所述的透明有機玻璃隔板能自由拆裝。?

所述的多排圓孔設置于每兩條所述的鋼制凹槽之間的中線上，且所述的多排圓孔呈等距布置，所述的多排圓孔能自由控制模擬地下水位。?

所述的降雨強度可控的降雨模擬裝置配備有降雨強度控制閥門和降雨噴頭。?

所述的透明有機玻璃隔板為能改變尺寸、可替換的透明有機玻璃隔板，以用來適應路堤高度的改變。?

采用上述技術方案的路堤長期含水特征試驗模型，將路堤用透明有機玻璃分隔成若干個試驗區域，每個試驗區域的試驗條件一致，且互不影響。試驗過程中可以獲得任意時刻路堤內部含水率變化的原位測試試驗結果，能夠真實的反映實驗過程中路堤模型內部含水率的變化。通過分別考慮路堤邊坡坡度、降雨強度以及路堤填筑高度等因素，考慮降雨影響下路堤內部長期含水特征。該裝置結構設計合理，安裝使用方便，可以較大幅度的提高路堤長期含水特征的實驗效率和實驗精度。?

本實用新型提供的工作平臺前端設有不可升降的固定支撐，平臺后端設有升降活動支撐，通過調節平臺后端的活動支撐即可達到改變路堤坡度的目的。?

本實用新型的降雨模擬裝置配備了降雨強度控制閥門，可以調節實驗過程中降雨強度的大小，達到在不同降雨強度下進行模型試驗的目的。透明有機玻璃隔板的尺寸可根據試驗路堤類型的不同對其進行替換，達到適應不同類型路堤模型試驗的目的。鋼制水槽注水以后可以模擬路堤模型的地下水位，進水管和出水管通過調節水槽內水位深度即可相應控制地下水位高度，透明有機玻璃隔板可以觀察整個試驗過程中路堤內部任意時刻地下水位與濕潤峰的變化情況。?