[发明专利]一种加筋土边坡破坏机理试验装置及使用方法

说明书

本发明提出一种加筋土边坡破坏机理试验装置，包括可振动的载物台和安装在载物台上的梯形台体状的边坡模型箱；所述边坡模型箱包括底板和设置在底板上的前面板、背板和两个侧壁板；所述前面板作为梯形台体的斜面倾斜布置，并且内侧设置有加筋挡土墙；所述背板和两个侧壁板上分别安装有若干用于向边坡模型箱内的边坡施加水平载荷的水平加载装置；所述边坡模型箱的顶部设置有若干用于向边坡模型箱内的边坡施加竖直载荷的竖向加载装置。本发明能够模拟多种边坡坡度；对加筋土边坡施加多向力，模拟地震、施工等载荷作用；对加筋土边坡进行反复的加载，模拟周期荷载；因此本发明可精准模拟多种边坡受力状况，实验简便高效，实验结果精度高，参考性强。

技术领域

本发明涉及岩土工程中边坡的稳定性研究领域，尤其涉及一种加筋土边坡破坏机理试验装置及使用方法。

背景技术

加筋挡土墙是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，且造价比较低，具有良好的经济效益，因此被广泛应用于边坡防护工程中。但是随着土木工程的发展，建筑物的施工逐渐提高了对于边坡稳定性要求，而且随着我国机动车保有量的增长，交通荷载对于边坡的影响日益加重。加筋土边坡的已经逐渐满足不了承载能力的要求，且出现了各种各样的破坏形式，为了进一步提高加筋边坡的承载能力，保证边坡稳定，有必要针对不同情况加筋边坡的破坏形式进行研究。

加筋土边坡稳定分析多年来一直都是岩土工程方面的一个重要的研究课题,但是在研究深度上还有欠缺,尤其是对于加筋土边坡中筋土作用及边坡破坏机理的研究还不够清晰、明确。目前对加筋土边坡破坏机理的研究一般是需要在护坡工程现场安装传感器，如土压力盒等装置，在坡顶施加荷载后对坡面的破坏进行观察和研究，然而由于导致边坡破坏因素的多样性与复杂性，上述方法往往出现针对性不强、试验周期长、效果不理想等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种加筋土边坡破坏机理试验装置及使用方法，可精准模拟多种边坡受力状况，实验简便高效，实验结果精度高，参考性强。

技术方案：本发明提出一种加筋土边坡破坏机理试验装置，包括可振动的载物台和安装在载物台上的梯形台体状的边坡模型箱；所述边坡模型箱包括底板和设置在底板上的前面板、背板和两个侧壁板；所述前面板作为梯形台体的斜面倾斜布置，并且内侧设置有加筋挡土墙；所述背板和两个侧壁板上分别安装有若干用于向边坡模型箱内的边坡施加水平载荷的水平加载装置；所述边坡模型箱的顶部设置有若干用于向边坡模型箱内的边坡施加竖直载荷的竖向加载装置。

进一步，所述加筋挡土墙包括连接在前面板内侧的挡土墙面板和一端固定在挡土墙面板内侧的多层筋条。

进一步，所述前面板与底板的夹角可拆装调整。

进一步，所述边坡模型箱的顶部设置有用于安装竖向加载装置的顶梁。

进一步，还包括用于控制水平加载装置和竖向加载装置的加载力的控制装置。

上述加筋土边坡破坏机理试验装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、调整前面板与底板的夹角至合适角度并固定牢固，然后将边坡模型箱固定在载物台上；

S2、将加筋挡土墙安装在前面板内侧，向边坡模型箱内填充填土至合适高度，并开启水平加载装置和竖向加载装置振实填土；

S3、拆除前面板，构成加筋土边坡；

S4、竖向加载装置对加筋土边坡施加不同级别的荷载，模拟坡顶的建筑物施工；水平加载装置施加不同级别的水平荷载；载物台振动模拟不同等级的地震；

S5、记录并研究加筋土边坡的破坏特征。

所述步骤S2中，填充填土至浸及第一层筋条，将第一层筋条水平铺在填土上；然后开启竖向加载装置，对填土进行夯实；开启加载振动装置4振实填土；重复上述过程，按照每层筋条所在高度，逐层填充填土至合适高度。