[發明專利]一種樁承式路堤樁土荷載比試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201810258647.2
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108505548A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 宋修廣;魯亮;陳奇;岳紅亞;張宏博
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種樁承式路堤樁土荷載比試驗裝置及試驗方法，包括裝土箱，其限定用于容納樁體模型和填筑填料的腔室；所述裝土箱的頂部開口，裝土箱的底部為能沿著裝土箱側壁上下移動的升降底板，該底板通過控制系統控制，實現其升降高度的精確定位，本發明僅通過移動底板就可實現樁上及樁間土體的差異沉降，使土體在底板的移動過程中應力重分布，從而使得樁體模型與樁間土的荷載比例分配出現差異。

技術領域

本發明屬于道路工程范疇，涉及一種新型裝置結構，是一種新型樁承式路堤樁土荷載比試驗裝置及試驗方法。

背景技術

樁承式路堤是指在軟弱地基中設置剛性樁或半剛性樁用來支撐填土荷載，其通常由土、樁和路堤填土組成。該加固方式具有施工工期短，處理深度大且加固效果好，施工質量容易控制等優點，所以廣泛應用于高速公路路基加固中。

樁承式路堤在實際運營過程中受力性狀非常復雜，樁身的抗壓強度大于樁周土的抗壓強度，從而使得樁頂上部路堤沉降小于樁間土上部路堤沉降，兩者之間出現差異沉降。在路堤上部填土不均勻沉降過程中，樁間土上部路堤通過剪應力將部分自重應力傳遞到樁頂上部路堤，使得樁頂承擔荷載增加，樁間土承擔荷載減小。因此，有必要研究在差異沉降作用下樁土之間承擔荷載比例。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種新型樁承式路堤樁土荷載比試驗裝置及試驗方法，通過利用本發明裝置進行室內試驗，來探究樁土之間承擔的荷載比例，對分析樁土之間荷載分擔及應力傳遞規律，確定樁土相互作用方式等都具有重要的理論和實踐價值。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

樁承式路堤樁土荷載比試驗裝置，包括裝土箱，其限定用于容納樁體模型和填筑填料的腔室；所述裝土箱的頂部開口，裝土箱的底部為能沿著裝土箱側壁上下移動的升降底板，該底板通過控制系統控制，實現其升降高度的精確定位。

進一步的，所述的升降底板通過液壓千斤頂實現底板的升降，在底板的底部設有用于檢測器位移大小的傳感器，該傳感器將檢測到的位移信號發送給控制系統，控制系統根據所檢測的位移信息控制液壓千金頂的升降大小。

進一步的，所述的裝土箱放置在一個底架上，所述底架包括用于為液壓千斤頂的提供反力的反力板。

進一步的，所述液壓千斤頂加載方式，為防止加載過程中在升降底板產生應力集中，在液壓千斤頂與升降底板之間放置墊片，進一步優選的，所述墊片可選用鋼墊片。

進一步的，所述裝土箱包括與升降底板垂直的第一側板、第二側板、第三側板和第四側板，所述第一側板和第三側板相對，第二側板和第四側板相對，第一側板、第二側板、第三側板和第四側板和所述的升降底板圍成所述的腔室。

進一步的，所述的四個側板之間可拆卸連接或者固定連接。

進一步的，在其中兩個相對的側板上設有與升降底板垂直的凹槽，所述的凹槽與插板配合，用于控制樁體模型間距。

進一步的，在設置有凹槽的側板上還設有用于放置樁體模型的錯臺。

進一步的，所述的樁體模型是角鋼焊接制作的長方體，試驗時由側板的錯臺承載樁體模型自重，防止其掉落，樁體模型放置方向與所述的側板垂直。

進一步的，所述的插板為1～2cm厚方形鋼板，通過裝土箱內部的凹槽移動固定插板的位置，從而控制樁體模型間距的大小。

進一步的，所述的插板與鄰近樁體模型之間的距離始終控制在所研究樁間距的一半。

本發明還提供了一種利用所述的樁土荷載比探究模型裝置的試驗方法，包括以下步驟：

步驟1：按照設定土工參數準備填料；