[實用新型]一種多功能大型路基實驗系統

有效

• 申請號: 201820569104.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN208235606U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 金青;崔新壯;蘇俊偉;王忠嘯;盧途;李駿;王藝霖;張磊;崔社強;王潔茹
• 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

本實用新型公開了一種多功能大型路基實驗系統，包括實驗箱、驅動裝置、剛性樁、千斤頂，實驗箱的頂部開口，箱體的其中一個側板通過一個驅動裝置驅動其沿著位于其下邊緣的軸旋轉；實驗箱底部的底板包括兩種，一種是直接與側面相連的整體底板；一種是與剛性樁配合的升降式底板；千斤頂用于驅動升降式底板上下移動；剛性樁包括兩種，一種是頂部和底部均封閉的一體式圓柱形空心鋼柱，另外一種是頂部通過千斤頂驅動，底部封閉的圓柱形空心鋼柱。

技術領域

本實用新型提出了一種多功能大型路基實驗系統，屬于土木工程領域。

背景技術

由于我國幅員遼闊，自然環境復雜多樣，形成了各具特色的地理區域，導致在修筑高速公路時常會遇到各種復雜的地質現象，為路基填筑帶來一系列難題，例如在我國部分地區廣泛分布著地下溶洞，在巖溶地區進行路基填筑時，由于地下水腐蝕土體，會引起路基土體內部充填物下沉，進而導致上部建筑變形，使線路縱橫斷面高低不平，破壞線路的平順性。

巖溶的存在還會使該段路基全部或部分懸空，將極大地降低路基使用的安全性和可靠性。此外，道路運營過程中，路基邊坡在其自重以及上部荷載作用下常發生滑動或崩塌破壞。大規模的邊坡巖、土體破壞能引起交通中斷，建筑物倒塌，江河堵塞，水庫淤填，給人民生命財產帶來巨大損失。研究路基病害原因和產生機理，有助于預測路基病害的破壞時間、規模，以及危害程度，事先采取防治措施，減輕地質災害，使路基設計達到安全、經濟的目的。

實用新型內容

為了實現上述目標，本實用新型提出了一種多功能大型路基實驗系統，能夠完成路基邊坡破壞和巖溶地區路基破壞的模型實驗及其機理研究，以及剛性樁復合地基中土拱效應的研究，構造簡單，操作方便，擁有廣闊的開發前景和應用價值。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種多功能大型路基實驗系統，包括實驗箱、驅動裝置、剛性樁、千斤頂，所述實驗箱的頂部開口，箱體的其中一個側板通過一個驅動裝置驅動其沿著位于其下邊緣的軸旋轉；實驗箱底部的底板包括兩種，一種是直接與側面相連的整體底板；一種是與剛性樁配合的升降式底板；所述的千斤頂用于驅動升降式底板上下移動；

所述的剛性樁包括兩種，一種是頂部和底部均封閉的一體式圓柱形空心鋼柱，另外一種是頂部通過千斤頂驅動，底部封閉的圓柱形空心鋼柱。

進一步的，在進行邊坡失穩實驗時，所述的實驗箱的底部為一個與側面相連的整體式鋼板。

進一步的，在進行剛性樁復合地基中土拱效應實驗時，所述的實驗箱的轉動側板垂直固定，所述實驗箱的底部設置多個所述的剛性樁，且剛性樁之間設置所述升降式底板，所述的底板通過所述的千斤頂驅動；

進一步的，所述的底板設置成四塊，四塊底板結構完全相同，四塊底板和多個剛性樁拼裝在一起正好覆蓋箱體的底部。

進一步的，在巖溶地區路基破壞的模型實驗時，所述的實驗箱的轉動側板垂直于底板固定，且所述實驗箱的底部設置多個所述的剛性樁，且剛性樁之間設置所述升降式底板，所述的底板通過所述的千斤頂驅動；其中一個剛性樁的頂部設置一塊直徑與空心鋼管內徑相同的頂板，并用千斤頂支撐。

進一步的，所述的驅動裝置為龍門吊，利用龍門吊控制其中一個側板旋轉。

利用上述裝置進行邊坡失穩實驗的方法如下：

進行邊坡失穩實驗，先將實驗箱的旋轉側板與實驗箱上端固定，且將實驗箱底部用底板封閉，然后將路基填料分層填筑于實驗箱中，且每填筑設定距離層就鋪設土工格柵作為路基邊坡加筋材料；待路基土填筑并壓實后，松開實驗箱旋轉側板的上部螺栓，并利用龍門吊控制該側板勻速旋轉，模擬邊坡失穩破壞過程；側板旋轉過程中記錄邊坡的變化過程，并在旋轉結束后觀察路基邊坡的滑裂破壞面。

利用所述的多功能大型路基實驗系統進行剛性樁復合地基中土拱效應的模型實驗的方法，如下：