[实用新型]桩承式加筋路堤三维土拱效应试验装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种试验装置，特别涉及一种测量桩承式路堤三维土拱效应的试验装置。

【背景技术】

桩承式加筋路堤由路堤填料、一层或多层水平加筋体、一个个独立的桩帽和刚性桩组成，具有路堤总沉降和差异沉降小、工期短、路堤稳定性高的优点。土拱效应对路堤承载变形性状具有重要的影响。桩土相对位移的产生是路堤中出现土拱效应的根本原因。目前室内试验中常采用塑料泡沫材料模拟软土在荷载作用下产生的沉降，但其变形的大小、时间不可控。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种桩承式加筋路堤三维土拱效应试验装置，以解决现有试验装置中模拟软土在荷载作用下产生的沉降时，变形的大小、时间不可控的问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

桩承式加筋路堤三维土拱效应试验装置，包括底座，底座为一个矩形方框，其内部中空部分的四个角各设置一个桩，桩紧靠底座设置，桩的顶面和底座的顶面保持齐平，桩与底座所围起来的空腔部分内设置一个水平截面呈十字形的十字形水袋，水袋上设有若干导水管；四个角钢镶嵌在底座的四个内角，四个角钢之间连接形成一个角钢框架，四块钢化玻璃板与角钢框架连接；四块钢化玻璃板围成一个矩形空间；在桩和水袋上表面布置有多个土压力盒；四块钢化玻璃板围成的矩形空间内填充有路堤填料，所述路堤填料位于所述多个土压力盒上方；路堤填料的顶面布置有位移计。

本实用新型进一步的改进在于：土压力盒连接位于底座外侧的读数仪。

本实用新型进一步的改进在于：土压力盒与路堤填料之间设置有水平加筋体；该水平加筋体固定在桩上。

本实用新型进一步的改进在于：所述路堤填料采用漏斗分层填筑，每填完一层用水平尺调平并用压板压密，然后再铺填下一层路堤填料，直至预定高度。

本实用新型进一步的改进在于：水袋充水至其上表面与桩的顶面齐平后，再在水袋上表面设置土压力盒；然后再填充路堤填料。

本实用新型进一步的改进在于：试验时，将水袋中的水逐次向外放出，每次导水管以相同的速度放出相同体积的水；每次放水后测量各土压力盒读数及路堤沉降。

本实用新型进一步的改进在于：底座、桩均采用砖砌而成，且连接成一个整体。

本实用新型进一步的改进在于：水袋采用橡胶囊制作而成，水袋充满水的高度与桩的高度相同，且完全充满桩与底座所围起来的空腔部分。

本实用新型进一步的改进在于：水袋的四个侧面中央位置各设有一根导水管。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用橡胶水袋充满水后逐层填筑路堤填料，水的不可压缩性使得路堤填筑至预定高度后桩土相对位移始终为零；更为关键的是，通过逐渐放水的方式模拟软土的沉降，准确控制桩土相对位移，以较快的速度模拟实际地基漫长的固结沉降过程，缩短了试验时间。本实用新型揭示了桩土相对位移是出现土拱效应的先决条件。水袋为水平截面呈十字形的异形水袋，放水后上表面所成形状为一个壳体形状，与实际工程地基在路堤荷载作用下的变形形状较为吻合，能很好的模拟三维土拱效应。

通过本实用新型装置和方法能够揭示出桩承式路堤桩土应力比随桩土相对位移的变化规律，存在一个临界桩土相对位移使得桩土应力比最大。利用本实用新型装置和方法能够准确的确定三维土拱路堤等沉面高度。

【附图说明】

图1是本实用新型试验装置的示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图。

图中：1、底座，2、桩，3、水袋，4、钢化玻璃板，5、角钢架，6、土压力盒，7、水平加筋体，8、路堤填料，9、位移计，10、导水管。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1和图2所示，本实用新型桩承式加筋路堤三维土拱效应试验装置，包括底座1、桩2、水袋3、钢化玻璃板4、角钢5、土压力盒6、水平加筋体7、路堤填料8、位移计9、导水管10和读数仪。