平鋪有混凝土粧帽3，相鄰的混凝土粧帽3之間填裝有多層鹽袋4，鹽袋4的外周圍連接進(jìn)出水管網(wǎng)13，進(jìn)出水管網(wǎng)13上有進(jìn)水口 5和出水口 6，同時(shí)在進(jìn)出水管網(wǎng)13和鹽袋4連接處布置有閥門12，在混凝土粧帽3和鹽袋4上部布置有加筋墊層7，加筋墊層7中部埋設(shè)有土工格柵8，加筋墊層7上部填筑路基9。
[0030]如圖2和圖3所示，縱肋10間隔平行均布在鋼模板2上，橫肋11間隔平行均布地通過各條縱肋10連接鋼模板2，縱肋10和橫肋11相交叉連接并且方向垂直。鋼模板2的作用是限制路基9縱向線路方向的變形，鋼模板2、縱肋10以及橫肋11的寬度可以根據(jù)路基9填筑高度來確定。
[0031]如圖1所示，進(jìn)出水管網(wǎng)13的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口 5和出水口 6，在進(jìn)出水管網(wǎng)13和鹽袋4連接處布置有閥門12，通過對閥門12的控制可以實(shí)現(xiàn)鹽袋4的分區(qū)變形，從而實(shí)現(xiàn)土拱效應(yīng)的分區(qū)模擬。
[0032]如圖2和圖3所示，多層鹽袋4填裝后的頂端與混凝土粧帽3頂端持平。
[0033]本實(shí)施方式中，鹽袋4可以選擇輕薄并且不透水的聚氯乙烯(PVC)材料，鹽袋4內(nèi)部充滿食鹽后應(yīng)為長方體形狀。
[0034]路基9為梯形形狀。
[0035]混凝土粧帽3的尺寸以及布置形式可根據(jù)試驗(yàn)所需確定。按照混凝土粧帽3的尺寸、布置形式以及試驗(yàn)過程中鹽袋4的單次下沉量，確定鹽袋4的尺寸以及個(gè)數(shù)；確定好鹽袋4的尺寸和個(gè)數(shù)后，將每個(gè)鹽袋4通過管道分別連接到進(jìn)出水管網(wǎng)上，布置在混凝土粧帽3周圍，鹽袋4和混凝土粧帽3之間無縫隙。在對鹽袋4充水排水的過程中，可以通過控制進(jìn)水的大小來控制鹽袋4沉降的快慢。
[0036]本發(fā)明模擬試驗(yàn)裝置的具體施工過程如下:
[0037]本發(fā)明四邊的鋼模板2之間的連接通過螺桿固定連接，鋼模板2外側(cè)交叉布置縱肋10以及橫肋11，以加強(qiáng)鋼模板2的剛度，限制鋼模板2的變形，搭建好試驗(yàn)槽1，試驗(yàn)槽1的長寬高分別為15mX6mX4m，在試驗(yàn)槽內(nèi)1內(nèi)布置有混凝土粧帽3，混凝土粧帽3的長寬高分別為lmX lmX0.2m，在混凝土粧帽3間布置多層鹽袋4，每層鹽袋4的厚度可以根據(jù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)調(diào)整，多層鹽袋4的頂部和混凝土粧帽3的頂部持平，鹽袋4布置完成后，在鹽袋4外部連接進(jìn)出水管網(wǎng)13，加筋墊層7填料填筑在混凝土粧帽3和鹽袋4上方。
[0038]加筋墊層7填筑高度到一半時(shí)，鋪設(shè)土工格柵8，再繼續(xù)填筑加筋墊層7直到填筑至相應(yīng)的高度，加筋墊層7的厚度為0.5m，對路基9填料進(jìn)行分層填筑，每層填料的虛鋪厚度為40cm，并用壓實(shí)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，路基的填筑高度為3.2m，路基9填筑完成后，通過進(jìn)水口 5對某一層的鹽袋4進(jìn)行充水，同時(shí)利用出水口 6排水，通過閥門12的控制確定需要溶解的鹽袋4，將該層鹽袋4內(nèi)的鹽溶解后排出，使得鹽袋4和混凝土粧帽3產(chǎn)生粧土差異沉降，排出一層鹽，4的鹽，然后重復(fù)以上排水過程對其他各層鹽袋依次進(jìn)水排水，由此實(shí)現(xiàn)鹽袋4的分級下沉，并且實(shí)現(xiàn)了分區(qū)模擬，在路基9內(nèi)部形成土拱，并使得土拱在鹽袋4沉降發(fā)展的過程中演化。
[0039]上述的對實(shí)施例的描述是為便于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對上述實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種足尺粧承式加筋路堤三維土拱效應(yīng)的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括試驗(yàn)槽，其安裝于地面上；試驗(yàn)槽內(nèi)的地面上平鋪有多個(gè)混凝土粧帽，相鄰混凝土粧帽之間通過鹽袋填充； 所述混凝土粧帽與鹽袋所布置區(qū)域的外圍設(shè)有與鹽袋連接的進(jìn)出水管網(wǎng)；混凝土粧帽與鹽袋所布置區(qū)域的頂部以及外圍鋪設(shè)有加筋墊層；所述加筋墊層中埋設(shè)有土工格柵，加筋墊層頂部填筑有路基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的試驗(yàn)槽由四塊鋼模板按矩形圍合而成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的鋼模板外側(cè)設(shè)有多條縱肋和橫肋，所述的多條縱肋沿豎直方向等間隔平行設(shè)置于鋼模板上，所述的多條橫肋沿水平方向等間隔平行設(shè)置于鋼模板上，橫肋與縱肋交叉垂直連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述進(jìn)出水管網(wǎng)的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述進(jìn)出水管網(wǎng)與鹽袋的各連接處均布置有閥門。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的鹽袋采用輕薄且不透水的聚氯乙烯材料，鹽袋內(nèi)部填充有食鹽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述路基的縱截面為等腰梯形。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的多個(gè)混凝土粧帽采用陣列形式排布。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的鹽袋頂端與混凝土粧帽頂端持平。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種足尺樁承式加筋路堤三維土拱效應(yīng)的模擬試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)槽，試驗(yàn)槽安裝在地面上，試驗(yàn)槽由四面鋼模板在四邊圍合而成，四邊鋼模板的外側(cè)設(shè)有用于加固的縱肋和橫肋；試驗(yàn)槽內(nèi)的地面上平鋪有混凝土樁帽，相鄰的混凝土樁帽之間填裝有多層鹽袋，鹽袋的外周圍連接有用于進(jìn)出水的管網(wǎng)，在混凝土樁帽和鹽袋上部布置有加筋墊層，加筋墊層中部埋設(shè)有土工格柵，加筋墊層上部填筑路基。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能真實(shí)地模擬樁間軟土，利用鹽袋的變形來控制樁土差異沉降，在路堤內(nèi)部中形成土拱，實(shí)現(xiàn)土拱效應(yīng)的模擬；并且材料與實(shí)際工程中所采用的材料一致，更符合實(shí)際工程的情況。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN105372408
【申請?zhí)枴緾N201510795559
【發(fā)明人】姜正暉, 陳仁朋, 汪焱衛(wèi)
【申請人】浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 浙江大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月18日