[实用新型]一种路堤长期含水特征试验模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种考虑降雨条件下路堤长期含水特征试验模型，特别是涉及一种能考虑路堤边坡坡度、降雨强度、路堤填筑高度等多因素影响，用于公路、铁路等领域路堤长期含水特征试验模型。本试验模型通过分隔等距的试验区域，通过原位测试的方法获得实验过程中不同时刻路堤模型内部含水率分布情况，可以真实有效的反映路堤内部长期含水特征。 

背景技术

处于自然环境中的公路、铁路路堤受到降雨入渗的影响是不可避免的。对于路堤而言，填料的密度和强度与其含水率关系密切，含水率变大会使路堤填料的重度与孔隙水压力增加，抗剪强度降低，最终导致路堤的变形与失稳。众所周知，降雨入渗是导致路堤内部填料含水率变化的主要原因，雨水入渗将长期影响路堤内部含水率的分布情况。此外，路堤边坡坡度、降雨强度、路堤填筑高度等也是影响路堤降雨入渗的重要因素。因此，研究不同因素影响下路堤长期含水特征对公路、铁路路堤的修建有着重大的意义。 

现有考虑降雨入渗影响的路堤试验模型所用的材料主要以水泥混凝土、钢材、有机玻璃等，试验模型只能针对单一因素对降雨入渗过程的影响；在含水率监测方面主要采用土壤水分传感器、土壤水分探测器等试验仪器进行监测。 

以上试验模型的缺点主要在于试验模型只能考虑单一因素对降雨入渗过程的影响；由于土体组成成分复杂，采用土壤水分传感器、土壤水分探测器等试验仪器对路堤模型内部含水率进行监测所受的影响因素较多，将会影响实验过程中仪器的监测结果，此外，由于仪器的价格较高，增加了试验的成本。因此，设计一种即可考虑多因素影响，又可在试验过程中对其进行原位监测的路堤长期含水特征试验模型是非常有必要的。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种能考虑路堤边坡坡 度、降雨强度、路堤填筑高度等多因素影响的能考虑多因素影响的路堤长期含水特征试验模型。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的路堤长期含水特征试验模型，工作平台前端设有固定支撑，所述的工作平台的后端设有升降活动支撑，在所述的工作平台上设有钢制底板，在所述的钢制底板上设有垂直于所述的钢制底板的钢制前挡板和垂直于所述的钢制底板的钢制后挡板，在所述的钢制后挡板后设有钢制水槽，在所述的钢制水槽上设有进水管与出水管，在所述的钢制底板、钢制前挡板和钢制后挡板上均设有多条钢制凹槽，每个所述的钢制凹槽中设有透明有机玻璃隔板分隔成多个试验区域，在所述的钢制后挡板上的每条所述的钢制凹槽之间从下往上设有与所述的钢制水槽和试验区域相通的多排圆孔,在所述的工作平台上设有降雨强度可控的降雨模拟装置。 

在所述的钢制底板、钢制前挡板和钢制后挡板上设有的所述的钢制凹槽的尺寸一致，且每两条所述的钢制凹槽之间等距，所述的透明有机玻璃隔板将模型分隔成多个试验区域，且每块所述的透明有机玻璃隔板能自由拆装。 

所述的多排圆孔设置于每两条所述的钢制凹槽之间的中线上，且所述的多排圆孔呈等距布置，所述的多排圆孔能自由控制模拟地下水位。 

所述的降雨强度可控的降雨模拟装置配备有降雨强度控制阀门和降雨喷头。 

所述的透明有机玻璃隔板为能改变尺寸、可替换的透明有机玻璃隔板，以用来适应路堤高度的改变。 

采用上述技术方案的路堤长期含水特征试验模型，将路堤用透明有机玻璃分隔成若干个试验区域，每个试验区域的试验条件一致，且互不影响。试验过程中可以获得任意时刻路堤内部含水率变化的原位测试试验结果，能够真实的反映实验过程中路堤模型内部含水率的变化。通过分别考虑路堤边坡坡度、降雨强度以及路堤填筑高度等因素，考虑降雨影响下路堤内部长期含水特征。该装置结构设计合理，安装使用方便，可以较大幅度的提高路堤长期含水特征的实验效率和实验精度。 

本实用新型提供的工作平台前端设有不可升降的固定支撑，平台后端设有升降活动支撑，通过调节平台后端的活动支撑即可达到改变路堤坡度的目的。 

本实用新型的降雨模拟装置配备了降雨强度控制阀门，可以调节实验过程中降雨强度的大小，达到在不同降雨强度下进行模型试验的目的。透明有机玻璃隔板的尺寸可根据试验路堤类型的不同对其进行替换，达到适应不同类型路堤模型试验的目的。钢制水槽注水以后可以模拟路堤模型的地下水位，进水管和出水管通过调节水槽内水位深度即可相应控制地下水位高度，透明有机玻璃隔板可以观察整个试验过程中路堤内部任意时刻地下水位与湿润峰的变化情况。