[发明专利]一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：包括充填有模拟土体的模型槽，所述模型槽包括底座、侧板和悬臂式的挡土墙；所述底座的前端与所述挡土墙的底边铰接，所述底座的其他三边与所述侧板的底端固定连接；所述挡土墙的内侧设有与所述土体锚固的锚索系统，所述挡土墙的外侧设有与所述锚索系统配合作用的预应力加载系统；所述挡土墙上设有供所述锚索系统穿过的孔洞；所述挡土墙上和所述锚索系统上设有监测系统；所述预应力加载系统向所述锚索系统施加预应力，通过所述监测系统来监测所述多锚固端挡土墙室内试验过程中的相关参数。

2.根据权利要求1所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：所述锚索系统包括：模拟锚固端的前后依次排列的若干个钢板，与所述钢板固定连接的由钢筋模拟的若干根锚索，所述锚索的另一端与所述预应力加载系统连接；所述钢板上设有孔洞，所述孔洞供与其他所述钢板连接的锚索通过。

3.根据权利要求1所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：所述预应力加载系统包括与所述挡土墙固定连接的横向反力架，所述横向反力架的两侧设有导轨，所述横向反力架两侧通过所述导轨与若干拉板垂直连接，所述若干拉板与所述若干跟锚索一一对应，并固定连接；通过张拉各个拉板来给相应锚索施加预应力，并通过固定装置将所述拉板与所述导轨固定，以锁紧预应力。

4.根据权利要求3所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：当进行预应力加载或预应力损失时，所述横向反力架的内部，设有千斤顶，所述千斤顶通过空心支座与需要张拉的所述拉板连接，所述千斤顶利用与所述挡土墙的推力来为与所述拉板连接的所述锚索提供张拉力。

5.根据权利要求4所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：所述空心支座位于需要张拉的所述拉板和所述千斤顶之间，包括两个空心垫块和连接两个所述空心垫块的支撑钢筋；进行预应力加载时，一个所述空心垫块与需要张拉的拉板接触，另一个所述空心垫块与所述千斤顶接触连接；所述预应力加载系统还包括位于所述挡土墙和所述空心支座之间的用于测量所述锚索预应力的锚索计。

6.根据权利要求4所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：所述预应力加载系统还包括锚头，所述锚头位于所述挡土墙与所述千斤顶之间，所述锚头固定连接一垫板，并通过所述垫板与所述挡土墙接触；所述锚头和所述垫板上设有若干个供所述锚索穿过的孔洞。

7.根据权利要求1所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置，其特征在于：所述监测系统包括土压力监测装置、位移监测装置和锚索应力监测装置；所述土压力监测装置包括竖向埋设于所述挡土墙墙背上的土压力盒；所述位移监测系统包括安装在所述挡土墙外侧的百分表；所述锚索应力监测装置包括设置在所述锚索上的应变片。

8.一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据现场实体和室内模型的大小以及受力情况对比，确定出一个合适的相似比，并根据相似比确定出室内模型的各部件的尺寸；

步骤2：安装模型槽和土压力检测装置，并在安装好的模型槽内填料并压实；

步骤3：在锚索上粘贴应变片并安装锚索，锚索系统在安装时采用反开挖的方式安装，并且安装预应力加载系统；在挡土墙外侧安装位移监测系统；

步骤4：根据试验要求进行相应的操作，进行预应力加载或预应力损失，观测相应的测量数据。

9.根据权利要求8所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置的试验方法，其特征在于：步骤4中，在进行预应力加载时，对若干锚索分别进行张拉，张拉时，按照距离挡土墙由远至近的顺序，依次张拉各个锚索。

10.根据权利要求8所述的一种多锚固端挡土墙室内模型试验装置的试验方法，其特征在于：步骤4中，进行预应力加载或预应力损失的过程包括：安装空心支座，把其中一块空心垫块顶在锚索计的一边，另一块空心垫块顶在需要张拉的拉板的一边，松开固定装置；调整千斤顶的长度，千斤顶顶着空心垫块改变位置，进而改变被张拉的拉板的位置，当锚索计达到设定值时，锁紧固定装置。