[实用新型]一种可变坡度的边坡模型试验装置

说明书

本实用新型公开了一种可变坡度的边坡模型试验装置，包括底座、主体箱、横向加载装置、桩体、竖向加载装置以及位移计，底座设置在主体箱的底部；桩体沿主体箱的竖直方向的中心线设置，桩体的顶端设置竖向加载装置，上部还连接横向加载装置；位移计包括位移传感器和接收器，位移传感器设置在桩体顶端；主体箱的两个相对面的上半部侧板包括若干三角形可拼接板单元，所述上半部侧板的方向与横向加载装置的加载方向平行，本装置能有效地模拟边坡地形及桩体环境，操作灵活方便，并且可以循环使用，可以观测土的变形情况，以及是否产生裂缝；能够更加真实地模拟桩土环境，且通过横竖向加载装置和位移计，可知桩基承载力、桩顶及桩身的沉降情况。

技术领域

本实用新型属于桩基承载力的试验技术领域，具体涉及一种可变坡度的边坡模型试验装置。

背景技术

一般来说，边坡是指天然斜坡以及由于工程行为而人工开挖或填筑的斜坡。在实际工程，边坡这种地形十分常见，但其施工环境较险要复杂，因此研究可变坡度的边坡模型试验装置具有重大的实用价值和经济效益。目前已有的边坡模型试验装置，大多固定坡度且无法准确测量桩基承载力，这样对于研究不同坡度边坡中桩基的承载特性存在很大的局限性。

现有的边坡模型试验装置，是根据实际所需的工程，模拟固定坡度，并且装置结构简单，不可重复利用，也不能真实反映桩土环境；至关重要的是，其无法检测边坡中桩基础的承载力。

目前存在的边坡模型实验装置主要存在以下缺点：

一、现存的边坡模型试验装置，其坡度固定，不能很好地循环使用，经济效益低，且成坡面不能很好地模拟现实中的土质边坡。

二、现有的边坡模型试验装置无法拆卸，不能很好地了解土的变形情况以及是否产生裂缝。

三、试验装置不能真实地模拟桩土环境，且无法在竖向及横向加载，进而无法得知桩顶及桩身的沉降情况。

进一步的，千斤顶与顶板用螺栓紧固，方便拆卸和更换不同的千斤顶，还能满足不同压力的试验。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种可变坡度的边坡模型试验装置，在原有模型装置的基础上，进行了创新性改进，不仅可变坡度，而且竖向横向均可加载且有位移计可实时观测桩顶与桩身的沉降。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种可变坡度的边坡模型试验装置，包括底座、主体箱、横向加载装置、桩体、竖向加载装置以及位移计；其中，底座设置在主体箱的底部，桩体沿主体箱的竖直方向的中心线设置，桩体的顶端设置竖向加载装置；桩体的上部还连接横向加载装置；位移计包括位移传感器和接收器，位移传感器设置在桩体的顶端；

主体箱的两个相对面的上半部侧板包括若干三角形可拼接板单元，所述上半部侧板的方向与横向加载装置的加载方向平行。

三角形可拼接板单元包括一块30°边坡用板单元、一块45°用边坡板单元、一块60°用边坡板单元、一块75°用边坡板单元以及一块90°用边坡板单；且30°、45°、60°、75°以及90°边坡用板单元拼接形成矩形板，相邻两块三角形板单元的连接部通过燕尾榫卯结构连接。

竖向加载装置为千斤顶，底座上设置有支撑架，支撑架顶部设置千斤顶，千斤顶通过顶板固定在支撑架顶部，支撑架与底座可拆卸连接。

千斤顶与顶板采用螺栓紧固，方便拆卸和更换不同的千斤顶，还能满足不同压力的试验。

主体箱包括竖直设置的四根立柱和板单元，每根立柱上设有两条用于安装板单元的竖向凹槽，且两条凹槽的开口方向垂直。

立柱包括八根角钢，角钢两两一组平行设置，且同一组角钢之间设置有通道作为用于安装板单元的竖向凹槽，角钢的个端面与底座焊接固定。

千斤顶的下端面设置有滚动体，滚动体与桩体的顶面接触，并能沿着桩体的顶面滚动。