[发明专利]用同一装置开展轮胎加筋土地基承载力和拉拔试验的方法

说明书

本发明为用同一装置开展轮胎加筋土地基承载力和拉拔试验的方法，所述装置包括模型箱系统；模型箱系统包含由矩形钢板、底板及多个槽钢可拆卸拼接的试验箱，通过槽钢、矩形钢板以及底板的组装和拆卸实现对模型箱内部尺寸的调整，试验箱的上表面由竖向方向荷载施加系统的可伸缩加载板覆盖；所述水平方向拉拔系统通过钢丝拉线、夹具、链杆与待测试的废旧轮胎固定在一起，钢丝拉线绑定废旧轮胎后引出的整股部分和链杆始终在同一直线上，且二者位于夹具的轴线上；该方法包括废旧轮胎拉拔试验和废旧轮胎加筋土地基承载力试验。该方法既能完成地基承载力实验又能进行拉拔试验，能将轮胎结构整体拔出，且箱体结构能够适用多种轮胎尺寸，适应性强。

技术领域

本发明涉及土木工程和地质工程试验技术领域，特别涉及可开展轮胎加筋土地基承载力及轮胎拉拔试验的用同一装置开展轮胎加筋土地基承载力和拉拔试验的方法。

背景技术

近年来，我国每年产生的废旧轮胎数量多年位居世界第一，且年报废量逐年剧增。大量废轮胎堆积不仅占用土地，严重污染自然环境，危害居民健康，对其处理不当会带来严重的环境问题。如何科学、环保、安全、经济地高效回收利用废旧轮胎是亟待解决的重大现实问题。由于具有良好的耐久性、环向抗拉性和胎面摩阻性等特点，废旧轮胎已被应用于加固岩土边坡、挡土墙、路堤和软弱地基等加筋土工程。废旧轮胎加筋土工程已成为解决废旧轮胎回收利用世界性难题的新方案。筋-土界面力学行为是加筋土工程的核心机理之一。拉拔试验则是测定其被拉物体与周围材料界面参数的重要试验，因此，为掌握废旧轮胎加筋土的加固机理和性能，废旧轮胎与土界面力学特性的测定是至关重要的。

通常地，为最大限度发挥废旧轮胎对岩土的加固效益，废旧轮胎加筋土是将轮胎水平地排列埋入地下土层中。因此，可以认为废旧轮胎的拉拔试验是一个立体试验，然而当前有关废旧轮胎拉拔试验仪器的专利及文献大都是采用轮胎条或者轮胎片。事实上，废旧轮胎是一个整体，埋入土体后既有水平界面也有竖直界面，因此单纯的采用水力方向的轮胎条或者轮胎片进行拉拔试验势必无法反映整个废旧轮胎与土体的力学特性。此外，现行的加筋土相关技术规范(如《公路土工合成材料应用技术规范(JTG/T D32-2012)》、《公路路基设计规范(JTG D30-2015)》和《铁路路基设计规范(TB 10001-2016)》等)尚无废旧轮胎整体拉拔测试的相关条文规定。考虑到，采用废旧轮胎进行土体改良，其改良后的地基承载力则是至关重要的改良指标。埋入土体的轮胎既有可能是单层埋入，也有可能是多层埋入。当前有关废旧轮胎地基承载力的测试装置大都只能进行单类型的试验。如文献《李俊鹏.废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基力学性能研究[D].湖北工业大学,2020.》，使用该仪器只能单纯的进行废旧轮胎加筋土地基承载力的单类型试验，并且该仪器过于庞大，试验步骤亦较为繁琐。因此，如何设计一种试验装置既能进行轮胎整体的拉拔试验也能进行轮胎加筋土地基承载力的测试，最大限度的提高设备利用率，节约成本，同时还能突破试验仪器对轮胎尺寸的限制显得尤为迫切。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：用同一装置开展轮胎加筋土地基承载力和拉拔试验的方法，该方法既能完成地基承载力实验又能进行拉拔试验，能将轮胎结构整体拔出，且箱体结构能够适用多种轮胎尺寸，适应性强。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种用同一装置开展轮胎加筋土地基承载力和拉拔试验的方法，所述装置包括竖直方向荷载施加系统、水平方向拉拔系统、模型箱系统和数据采集系统；其特征在于，所述模型箱系统包含由矩形钢板、底板及多个槽钢可拆卸拼接的试验箱，多个槽钢组成试验箱的左右侧壁，且多个槽钢之间也是可拆卸连接，通过槽钢、矩形钢板以及底板的组装和拆卸实现对模型箱内部尺寸的调整，试验箱的上表面由竖向方向荷载施加系统的可伸缩加载板覆盖；所述水平方向拉拔系统通过钢丝拉线、夹具、链杆与待测试的废旧轮胎固定在一起，钢丝拉线绑定废旧轮胎后引出的整股部分和链杆始终在同一直线上，且二者位于夹具的轴线上；该方法包括废旧轮胎拉拔试验和废旧轮胎加筋土地基承载力试验，具体步骤是：

一、废旧轮胎拉拔试验步骤