本發(fā)明涉及一種控制地下水位監(jiān)測路基沉降規(guī)律試驗?zāi)Ｐ停Ｐ腕w，所述模型體內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)通過一豎直隔斷板分成兩部分，一部分為豎向水井，另一部分底部鋪設(shè)有一層碎石墊層，碎石墊層上面設(shè)有與半幅公路路基構(gòu)造相同的紅黏土路基，豎向水井部分模型壁外有水位控制系統(tǒng)。本發(fā)明同時還公開了該模型的試驗方法。本發(fā)明能夠分析不同地下水位下紅黏土的沉降規(guī)律，為路基填筑及維修提供合理的技術(shù)借鑒和理論指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土建技術(shù)，尤其是一種強度衰減路基變形和應(yīng)力變化規(guī)律試驗?zāi)Ｐ图霸囼灧椒ā?/p>

背景技術(shù)

我國是一個季風(fēng)氣候明顯的國家，降水的季節(jié)分配差異較大，雨季降水量約占年總量的70％左右，一般南方雨季為4-9月，北方為6-9月。相對而言旱季則干旱少雨，從而造成地下水位下降，導(dǎo)致土體產(chǎn)生干縮開裂，紅黏土作為一種收縮性明顯的土體其產(chǎn)生的開裂破壞比一般黏土更明顯，破壞性也更大。通過前期研究以及對紅黏土地區(qū)高速公路進行的現(xiàn)場病害及地質(zhì)情況調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，水分來源豐富、水分變化大的地方容易出現(xiàn)路基沉降病害。本課題主要開展季節(jié)性地下水對紅黏土路基的沉降影響分析。隨著高速鐵路的快速發(fā)展及高速公路的不斷增加，迫切需要解決雨水導(dǎo)致的路基沉降變形災(zāi)害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不同地下水位下紅黏土的沉降規(guī)律試驗?zāi)Ｐ图霸囼灧椒ā?/p>

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種控制地下水位監(jiān)測路基沉降規(guī)律試驗?zāi)Ｐ停涮卣髟谟?，包括模型體，所述模型體內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)通過一豎直隔斷板分成兩部分，一部分為豎向水井，另一部分底部鋪設(shè)有一層碎石墊層，碎石墊層上面設(shè)有與半幅公路路基構(gòu)造相同的紅黏土路基，豎向水井部分模型壁外有水位控制系統(tǒng)。

所述紅黏土路基的邊坡坡率為1：1.5。

一種控制地下水位監(jiān)測路基沉降規(guī)律試驗?zāi)Ｐ驮囼灧椒?，步驟如下：

1)試驗路基的填筑及設(shè)備儀器的安裝與埋設(shè)；

2)試驗地下水位控制與數(shù)據(jù)的采集；

3)進行數(shù)據(jù)處理分析。

所述步驟1)中試驗路基的填筑分5層填筑，包括以下步驟：

A.第一層為碎石墊層，填筑厚度為10cm，填筑完后平整，上鋪一層土工布；

B.第二層至第五層填筑紅黏土，采用電動沖擊夯分層夯實，并檢測每層填土的含水量、密度及壓實度物理指標(biāo)；

C.同時路基填筑過程中，根據(jù)各層填土的不同夯實遍數(shù)，通過土壤剛度模量測試儀測量壓實土的彈性模量，建立紅黏土壓實度與彈性模量的關(guān)系。

所述步驟1)中的設(shè)備儀器的安裝與埋設(shè)，包括在路基填筑過程中根據(jù)實際設(shè)計在路基的不同位置埋設(shè)檢測儀器，檢測儀器埋設(shè)過程中通過水準測量精確標(biāo)定儀器的具體深度同時,路基填筑完成后，在路基邊坡中間部分設(shè)置若干位移觀測點，通過鋼尺和水準儀檢測邊坡的水平及豎向位移。

所述步驟2)中的地下水位控制采用水位控制系統(tǒng)，具體的地下水位控制及數(shù)據(jù)采集包括以下內(nèi)容：

A.新建路基，在路基達到最終工后沉降后使用地下水位控制系統(tǒng)控制豎向水井地下水位在距離模型體底部20cm處，保持地下水位20cm15天時間，再打開排水口進行排水，排干凈水之后保持7天時間，此為第一次地下水水位循環(huán)，期間采集、路基頂面及邊坡位移觀測點的高程、邊坡位移觀測點到試槽的水平位移、土壓力盒的讀數(shù)、土壤水分計的讀數(shù)、單點沉降儀的讀數(shù)、路基頂面百分表的讀數(shù)以及監(jiān)測邊坡內(nèi)水平位移百分表的讀數(shù)，全部數(shù)據(jù)均采用計算機讀數(shù)方式采集；