[發(fā)明專利]一種研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置及試驗方法

在審

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• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108643250A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉志;曾永紅;姚裕春;李安洪;龔建輝;吳沛沛;李寧;胡會星;周川濱;向俐蓉;郭在旭;李高明;秦謝宇;姚昊宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置及試驗方法，以測試滑坡推力作用下框架抗滑結(jié)構(gòu)受力及變形，為框架抗滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用提供理論依據(jù)。試驗裝包括：按比例縮尺的滑坡模型，填筑于模型槽內(nèi)，包括下部的滑床和上部的滑坡體，以及設(shè)置于兩者之間的滑動面；按比例縮尺的框架抗滑結(jié)構(gòu)模型，由前樁、后樁、橫梁和次梁構(gòu)成，其主體位于滑坡體內(nèi)，前樁、后樁的下部穿過滑動面進(jìn)入滑床內(nèi)，相鄰前樁和相鄰后樁之間設(shè)置縮尺的土釘墻加固體；加載系統(tǒng)，通過承載板作用于滑坡體的前端，將模擬的滑坡推力沿滑動面方向逐級加載于框架抗滑結(jié)構(gòu)模型；測試元器件，布設(shè)于框架抗滑結(jié)構(gòu)模型與滑坡體、滑床的接觸面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程抗滑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置及試驗方法。

技術(shù)背景

為解決鐵路深路塹切斷巨型滑坡滑動面加固設(shè)計面臨的難題，公告號CN203684239U的中國實用新型專利公開了框架式抗滑路塹結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是一種新型的重型支擋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)屬多次超靜定體系，在不同滑坡推力作用下該結(jié)構(gòu)的承載機(jī)理、樁土相互作用及結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞模式尚不明確，模型試驗是研究解決上述問題的較好手段，但缺乏相應(yīng)的試驗裝置及試驗方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置，以測試滑坡推力作用下框架抗滑結(jié)構(gòu)受力及變形，為框架抗滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置，其特征是它包括：按比例縮尺的滑坡模型，填筑于模型槽內(nèi)，包括下部的滑床和上部的滑坡體，以及設(shè)置于兩者之間的滑動面；按比例縮尺的框架抗滑結(jié)構(gòu)模型，由前樁、后樁、橫梁和次梁構(gòu)成，其主體位于滑坡體內(nèi)，前樁、后樁的下部穿過滑動面進(jìn)入滑床內(nèi)，相鄰前樁和相鄰后樁之間設(shè)置縮尺的土釘墻加固體；加載系統(tǒng)，通過承載板作用于滑坡體的前端，將模擬的滑坡推力沿滑動面方向逐級加載于框架抗滑結(jié)構(gòu)模型；測試元器件，布設(shè)于框架抗滑結(jié)構(gòu)模型與滑坡體、滑床的接觸面。

所述測試元器件包括測試土壓力的雙向微土壓力盒和單向微土壓力盒、測試應(yīng)變的應(yīng)變片及測試位移的位移計。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種采用上述研究滑坡中框架抗滑結(jié)構(gòu)受力特征的模型試驗裝置的試驗方法，該方法包括如下步驟：

①制作預(yù)制框架抗滑結(jié)構(gòu)模型，在框架抗滑結(jié)構(gòu)模型的前樁、后樁、橫梁及次梁上粘貼應(yīng)變片，并標(biāo)注位置；

②采用C15或C20混凝土在模型槽內(nèi)制作滑床，并在預(yù)定位置預(yù)留供前樁、后樁插入的樁孔；

③在滑床表面鋪設(shè)涂有黃油的雙層塑料薄膜模擬滑動面，模型槽內(nèi)側(cè)均粘貼涂有黃油的雙層光滑塑料薄膜；

④將框架抗滑結(jié)構(gòu)模型安裝至滑床預(yù)留樁孔，埋設(shè)并調(diào)試滑床樁孔內(nèi)單向微土壓力盒；

⑤分層填筑滑坡體，在填筑過程中及時埋設(shè)并調(diào)試滑坡體內(nèi)雙向微土壓力盒；

⑥滑坡體填筑完成后，安裝前樁樁頂和后樁樁頂位移計，用萬用表逐一檢查應(yīng)變片、單向微土壓力盒、雙向微土壓力盒及位移計的讀數(shù)，并將應(yīng)變片、單向微土壓力盒、雙向微土壓力盒及位移計的導(dǎo)線與信號采集儀連接；

⑦通過加載系統(tǒng)進(jìn)行分級加載，采用千斤頂施加沿滑動面的滑坡推力；每級加載增量為5kN，每級加載保持15min的穩(wěn)定時間，然后繼續(xù)加載下一級滑坡推力，直到滑坡模型大滑移破壞或樁體破壞為止。

本發(fā)明的有益效果是，能有效測試多次超靜定體系框架抗滑結(jié)構(gòu)在滑坡推力作用下的受力及變形，有利于系統(tǒng)研究該結(jié)構(gòu)的承載機(jī)理、樁土相互作用及結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞模式，為框架抗滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用提供理論依據(jù)；模型試驗實施流程清晰，可操作性強(qiáng)。

附圖說明