[实用新型]抗滑桩土拱效应极限承载力测试装置

说明书

本实用新型提供一种抗滑桩土拱效应极限承载力测试装置，包括可视化模型箱和加载装置，加载装置位于可视化模型箱的上方；箱体内设置有两块倒“T”字形挡板，挡板包括平行于箱体侧面的竖直长翼板和垂直于箱体侧面的水平底板；两块水平底板之间设有脱料板和用于承载脱料板的水平旋转板；两块挡板的竖直长翼板、与挡板的竖直长翼板垂直的两个箱体侧面、挡板顶部水平设置的加载板、脱料板共同组成用于容纳试验土体的容土空间；所述的加载装置包括下部结构、上部结构及位于加载板上方用于对加载板施力的千斤顶，所述的下部结构包括四边形的底面及设置于底面四角的竖直向上的钢管。本装置能够分析不同因素影响下抗滑桩土拱效应极限承载力的变化规律。

技术领域

本实用新型属于岩土工程和地质工程技术领域，具体涉及一种抗滑桩土拱效应极限承载力测试装置。

背景技术

土拱效应是自然界广泛存在的自然现象，是由于介质的不均匀位移而导致土体表现出的一种特殊的空间效应。在边坡加固工程中广泛使用的抗滑桩，其承受滑坡荷载的主要机理即为土拱效应。近年来，与抗滑桩土拱效应相关的实测数据、试验模型以及理论研究越来越多，实践证明，关于抗滑桩土拱效应的研究成果可对类似工程设计起到指导和优化作用，并取得了良好的经济效益和社会效益。

如前所述，土拱效应是抗滑桩在高边坡等岩土加固工程中最主要的加固机理。土拱效应所能承受的极限承载力关系着桩后土体的稳定，直接影响着诸如路基边坡等结构物的稳定性，也决定着桩间距、桩宽等设计参数的优化，因此是土拱效应研究中的重要指标。影响抗滑桩土拱效应极限承载力的因素众多，而目前对于这些因素对抗滑桩极限承载力的影响规律及影响效果如何还存在着诸多未知。现有测试方法通常只监测土拱稳定时的土体抗力，无法从土拱形成到土拱增强再到土拱破坏全过程来监测土拱所能抵抗的荷载变化规律，且对于不同因素(如桩宽、桩间距、砂土密实度、填土高度等)影响下的土拱极限承载力的变化规律缺少相应的研究。

技术方案

本实用新型提供一种土拱效应极限承载力测试装置，可以更加方便地分析从土拱形成到土拱增强再到土拱破坏全过程中土拱所能抵抗的荷载变化规律，更为重要的是，本承载力测试方法及装置还可研究不同因素(如桩宽、桩间距、砂土密实度、填土高度等)影响下的土拱极限承载力的变化规律。

为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案，

一种抗滑桩土拱效应极限承载力测试装置，包括：

可视化模型箱，所述的可视化模型箱包括一顶端及底端开口的透明箱体；所述箱体为长方体，箱体内平行设置有两块倒“T”字形挡板，所述挡板包括平行于箱体侧面的竖直长翼板和垂直于箱体侧面的水平底板；两块水平底板在同一水平面，且两块水平底板之间留有长方形空隙，所述空隙处设有脱料板；所述水平底板的上方设有钢板，下方设有用于承载脱料板的水平旋转板；所述两块挡板的竖直长翼板、与挡板的竖直长翼板垂直的两个箱体侧面、挡板顶部水平设置的加载板、脱料板共同组成用于容纳试验土体的容土空间；加载板下表面的中心设置有土压力盒；

加载装置，所述的加载装置包括下部结构、上部结构及位于加载板上方用于对加载板施力的千斤顶，所述的下部结构包括四边形的底面及设置于底面四角的竖直向上的钢管；上部结构包括四边形的顶面及设置于顶面四角的竖直向下的钢管；竖直向下的钢管对应嵌插入竖直向上的钢管中通过销钉固定连接，所述千斤顶倒置于顶面的下表面；

垫块，所述垫块为两个，位于下部结构的底面上，两个垫块之间留有一定距离；

所述可视化模型箱置于垫块上。

脱料板的尺寸与长方形空隙相同。所述加载板的尺寸为挡板和与挡板垂直的两个箱体侧面组成的空间的横截面大小，用于给试验土体传递压力。

优选的，所述的可视化模型箱为由四块透明的有机玻璃拼接而构成的顶端和底端开口的长方体结构，且有机玻璃的连接处用防水胶进行密封。