[实用新型]锚拉式挡土墙模型试验装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及道路工程、铁路工程、岩土工程技术领域，尤其涉及一种锚拉式挡土墙模型试验装置。

背景技术：

随着我国耕地资源的日益紧张，公路建设过程中土地资源日益宝贵，挡墙替代高路堤边坡技术受到工程界的广泛关注。为了提高挡土墙抗倾及抗滑稳定性，置筋式挡土墙结构成为新发展的挡墙结构形式，应用效果良好。然而，由于其受力特征与普通挡墙显著不同，如何建立合理的力学计算模型成为工程界关注的热点问题。模型试验可指导科研、技术人员探讨挡墙受力机理，建立理论计算公式，改善挡墙结构形式，但合理的模型试验装置是模型试验成功的关键问题。查阅相关文献资料，发现有中国专利200910131281公开了一种离心模型挡土墙试验设备，该设备包括驱动系统、模型挡墙结构、测量系统以及模型挡墙位移自动控制系统，该装置主要应用于刚性挡墙静止状态和主动侧土压力的研究。中国专利201120190507公开了一种挡土墙土压力模型试验装置，通过在挡土设备上安置压力感应薄膜，以及可以反映土压力变化的测压水管进行土压力观测，土体位移通过活动支架进行控制，可以观察挡土墙不同的位移模式对土压力分布的影响。以上装置主要是为了提高传统挡墙土压力测试的准确性而进行的改进，即属于测试方法方面的实用新型，而本实用新型则主要适用于锚拉式挡墙土压力及位移观测，属于测试装置方面的实用新型。本实用新型结合已有实践经验总结，研制了一种锚拉式挡土墙模型试验装置，其尺寸可根据需要进行拼装调整，锚杆形式可自由选择，可用于模拟十余种挡墙加载工况。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术存在的上述不足，提供了一种锚拉式挡土墙模型试验装置；该试验装置能够随时调整模型尺寸、锚杆支护形式、加固时机等参数，适用于不同工况条件下锚拉式挡墙应力及位移测试。本实用新型易于加工，安装、拆卸方便，能够重复利用，降低成本，提高工作效率。

一种锚拉式挡土墙模型试验装置，包括试验槽、主受力面悬臂挡墙、附属受力面悬臂挡墙，加载系统、测试系统；所述主受力面悬臂挡墙、附属受力面悬臂挡墙设于试验槽内，所述主受力面悬臂挡墙包括相连接的主受力面竖向钢板和第一水平钢板，主受力面竖向钢板与第一水平钢板焊接；所述附属受力面悬臂挡墙包括相连接的附属受力面竖向钢板和第二水平钢板，主受力面竖向钢板与第二水平钢板焊接；所述主受力面竖向钢板上设有第一锚杆穿孔，第一锚杆穿孔位置按照实际工程进行比例缩尺确定，所述附属受力面竖向钢板上设有第二锚杆穿孔，第二锚杆穿孔用作支护时穿对拉钢筋；所述加载系统包括竖向加载结构、预应力加载结构，所述竖向加载结构下部与地面连接，上部与填土相连接触、并给填土施加垂直压力，所述预应力加载结构与主受力面悬臂挡墙两侧连接、并向内施加压力；所述的测试系统包括与被测对象连接的应力测试装置、位移测试装置。

所述试验槽为钢筋混凝土浇筑而成的长方形坑槽，试验槽采用碎石做墙底基础，主受力面悬臂挡墙、附属受力面悬臂挡墙分别与墙底基础连接。试验槽尺寸以能放置模型体为标准，可根据设计进行调整，碎石基层厚度不少于40cm。

所述主受力面悬臂挡墙、附属受力面悬臂挡墙材料均为Q235钢板。其中主受力面悬臂挡墙竖向钢板和第一水平钢板厚度、宽度、长度根据相似比例确定；附属受力面悬臂挡墙的高度与主受力面悬臂挡墙相同，其长、宽、高以能保证挡墙稳定为准。

所述主受力面悬臂挡墙的主受力面竖向钢板与第一水平钢板之间，以及附属受力面挡墙的附属受力面竖向钢板、第二水平钢板之间设有加强肋板。加强肋板的尺寸根据设计要求确定，通过加强肋板避免竖向钢板与水平钢板焊接时出现焊接变形；所述主受力面挡墙竖向钢板中间设置竖向加强肋板，竖向加强肋板厚2cm；在附属受力面竖向钢板设置对角斜支撑。

所述竖向加载结构包括反力架、竖向千斤顶、槽钢、承压钢板、钢垫块、竖向千斤顶测力计，反力架底部与地面连接，竖向千斤顶与反力架上部连接，竖向千斤顶和反力架之间放置钢垫块，竖向千斤顶下部与竖向千斤顶测力计连接，竖向千斤顶测力计下设有槽钢；所述槽钢采用工字钢，工字钢能够保证路基顶部荷载分布均匀，其中工子钢分为上下两层，下层工字钢间隔分布，上层工字钢相邻布置，槽钢下方安放承压钢板与填土相连。

所述预应力加载结构包括锚杆、螺栓、小型反力装置、穿心式千斤顶、横向千斤顶测力计；所述锚杆穿过主受力面竖向钢板上的第一锚杆穿孔通过螺栓在主受力面悬臂挡墙两侧固定，锚杆预应力加载端安装横向千斤顶测力计，并连接穿心式千斤顶和小型反力装置。横向千斤顶测力计控制穿心式千斤顶施加的预应力拉力。