[發明專利]推移式斜坡地形模型基礎水平載荷試驗裝置

有效

• 申請號: 201810006380.8
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108385736B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 乾增珍;黃峰;陳劍;夏元軍
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 宋林清

本發明公開了一種推移式斜坡地形模型基礎水平載荷試驗裝置，包括模型框、斜坡地基、托槽、千斤頂、U型傳力梁和模型基礎，斜坡地基裝填至模型框內，模型基礎底端填埋至斜坡地基的坡面上；托槽安裝在靠近斜坡地基坡面較高一端的模型框外側，千斤頂水平安裝在托槽內，千斤頂的活塞朝向模型框；U型傳力梁開口側的兩端分別與模型基礎的頂端和千斤頂的活塞連接，U型傳力梁跨通過千斤頂和模型基礎跨設在模型框內外兩側。本發明在無需增加反力附件的條件下，實現水平加載(U型傳力梁)的自平衡；水平加載在裝配、加載過程中不對斜坡地基地形造成破壞和擾動；試驗主要影響區域在基礎前側，便于對其進行影像記錄；對模型基礎的加載高度可調節。

技術領域

本發明屬于地基基礎模型試驗裝置，本發明涉及一種斜坡地形模型基礎水平載荷試驗裝置設計。

背景技術

在現有技術中，工民建行業，尤其鐵路、公路、輸電線路等大區域跨度的線性工程，存在基礎位于斜坡上的情況，在這種情況下基礎下坡方向水平承載能力往往成為設計控制條件。斜坡地基真型試驗是最理想的研究手段，但其費用高、周期長、邊界條件不易控制的弊端限制了其普及，因此模型試驗成為研究斜坡地基基礎承載特性的重要補充手段。

目前，水平地基基礎水平加載結構有牽引式和推移式2類。牽引式的水平加載結構在基礎前方；而推移式的水平加載結構在基礎后方。一般情況下牽引式和推移式水平加載為試驗基礎-水平傳力結構-反力附件的線性結構，在不破壞或擾動原始地基條件下無法直接應用于斜坡地形基礎水平荷載試驗。

當前的水平加載裝置有如下缺點：1)水平加載裝置無法自平衡，即須額外增加反力附件實現對試驗對象的水平加載；2)水平加載裝置對斜坡原始地形有破壞或擾動；3)水平加載裝置對地基-基礎主要影響范圍有影響。因此，有必要進行結構型式的創新。以提高斜坡地基模型基礎水平荷載試驗水平。

發明內容

針對上述現有技術中的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種能高度還原真實環境中斜坡地形水平載荷能力的試驗裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種推移式斜坡地形模型基礎水平載荷試驗裝置，包括模型框、斜坡地基、托槽、千斤頂、U型傳力梁和模型基礎，所述斜坡地基裝填至模型框內，所述模型基礎底端填埋至斜坡地基的坡面上；所述托槽安裝在靠近斜坡地基坡面較高一端的模型框外側，所述千斤頂水平安裝在托槽內，千斤頂的活塞朝向模型框；所述U型傳力梁開口側的兩端分別與模型基礎的頂端和千斤頂的活塞固定連接，U型傳力梁跨通過千斤頂和模型基礎跨設在模型框內外兩側。

優選地，還包括懸掛設置在模型框上的橫梁，橫梁中心正對模型基礎，在橫梁中心兩側設置有位移傳感器；對應的在模型基礎兩側通過懸臂分別安裝有位移擋片，所述位移傳感器的探頭端面正對位移擋片。

優選地，還包括設置在千斤頂與托槽之間的壓力傳感器。

優選地，還包括相機，所述相機懸掛安裝在模型框上，所述相機的攝像頭正對斜坡地基坡面較低的一端。

優選地，所述U型傳力梁與模型基礎連接的一端為對應模型基礎兩側的懸臂設置的鋼板，所述鋼板正對懸臂的部位開有卡槽，所述卡槽卡在懸臂上。

優選地，還包括環形箍，所述環形箍箍在模型基礎凸出于斜坡地基以上的部位。

優選地，所述托槽通過螺栓安裝在模型框上，模型框上沿豎直方向開有多個螺紋孔。

優選地，兩根懸臂螺紋裝配在環形箍上。

優選地，所述托槽包括四周的邊框和底面板，所述U型傳力梁位于托槽內的一端端面上安裝有滾軸；所述千斤頂的活塞與U型傳力梁的側面抵接。

與現有技術相比，本發明實施例至少具有以下優點：

(1)對荷載-位移的測量；