[发明专利]一种挡土墙失稳模型试验装置及安装、试验方法

权利要求书

1.一种挡土墙失稳模型试验装置，包括底盘、挡土墙及用于模拟路基纵向的平面应变状态的挡土板,其特征在于：在所述的底盘上设有两个与其相连且相互平行的挡土板，在两个挡土板形成的端部设有一对相对立的悬臂式挡土墙I和挡土墙II；挡土墙I上设有挡土墙转动装置，挡土墙II上设有挡土墙沉降装置；挡土墙II的底部与底盘之间有间隙；且在所述的挡土墙转动装置和挡土墙沉降装置上设有用于检测土压力和位移的检测装置。

2.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述的挡土墙I包括通过转轴相连的挡土墙竖板I和挡土墙底板I,且挡土墙竖板I和挡土墙底板I在挡土墙转动装置的驱动下能转动；所述的挡土墙II包括相连的挡土墙竖板II挡土墙底板II；挡土墙底板II与底盘相连且两者之间有间隙。

3.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述底盘采用Q235钢板焊接制成，底盘上覆盖有用于挡土的有机玻璃。

4.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述的挡土板由多个钢架通过螺栓锚固成一个整体；挡土板内侧覆有一层限制填料的侧向变形的有机玻璃。

5.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述的挡土墙转动装置包括一个转轴、油缸和油缸反力墙；转轴通过转轴瓦架与转轴底座相连，转轴底座与底盘相连；转轴与挡土墙I通过转轴连接件采用螺栓锚固为一个整体；油缸一端与固定在转动挡土墙竖板I上的油缸连接件相连；油缸另一端与固定在油缸反力墙上的油缸连接件相连；油缸反力墙下设槽钢且槽钢与底盘连接为一整体；所述的油缸通过控制器控制。

6.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述的挡土墙沉降装置包括两个双头螺栓；沉降挡土墙底板II和底盘之间通过双头螺栓连接且通过控制双头螺栓上的上、下螺母位置，使挡土墙底板与底座有空隙。

7.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述土压力监测装置包括竖向埋设于挡土墙墙背上的土压力盒。

8.如权利要求1所述的挡土墙失稳模型试验装置，其特征在于：所述的位移监测系统包括监测挡土墙的侧向位移的百分表。

9.如权利要求1-8任一所述的挡土墙失稳模型试验装置的安装方法，其特征在于，如下：

步骤1)安装挡土板

将挡土板通过锚栓与底盘连接成为一个整体，挡土板与有机玻璃采用双面胶连接为一个整体；底盘顶部采用双面胶上覆一层有机玻璃；

步骤2)安装挡土墙转动系统

安装槽钢、油缸反力墙。连接油缸和油缸反力墙，安装控制器；采用行吊或吊车进行转动挡土墙安装；采用螺栓将连接件与挡土墙连接；连接油缸和挡土墙竖板。

步骤3)安装挡土墙沉降系统

将双头螺栓的下侧通过螺母与底盘相连；采用行吊或吊车进行沉降挡土墙安装；采用螺母将双头螺栓上侧与左侧挡土墙连接。

步骤4)路基填土及压实

回填土按照设计要求进行压实；每层回填土夯实后均需测定压实度，未达到标准后继续夯实直至达标；

步骤5)安装土压力盒

土压力盒埋设采用反开挖方式进行安装，即填土高度超过土压力盒位置设定距离后进行反开挖，将压力盒放入并回填压实；

步骤6)水箱堆载

将设计荷载换算成水位高度，在填土表面均匀布设水箱，并进行注水，以使顶部荷载达到设计荷载。

10.如权利要求1-8任一所述的挡土墙失稳模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括挡土墙转动失稳试验和挡土墙沉降失稳试验；

所述的挡土墙转动失稳试验如下：

保持沉降挡土墙与底盘的间距不变；通过控制器控制油缸进油和回油，使转动挡土墙绕轴向内或向外转动任意角度，测定不同转动角度下转动挡土墙侧向土压力变化规律；

所述的挡土墙沉降失稳试验如下：

控制油缸，保持转动挡土墙竖板竖直不动；在沉降挡土墙外侧距底盘的不同高度处安装百分表；调节双头螺栓上部螺母，使沉降挡土墙向下移动任意距离，测定不同沉降量下沉降挡土墙侧向土压力分布及位移变化规律。