[发明专利]不同位移模式下锚定板类挡土墙土压力试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种不同位移模式下锚定板类挡土墙土压力试验装置及方法，它解决了无法实现对不同位移模式下挡土墙土压力分布规律进行试验研究的问题，研究挡土墙不同位移模式下挡土墙土压力分布规律，其技术方案为：包括底座，所述底座上设置试验装土箱，所述试验装土箱为框架式结构，试验装土箱内填设土体；所述试验装土箱的一侧壁穿设有锚杆，锚杆延伸至试验装土箱外侧且与预应力加载装置连接；所述试验装土箱顶部设置有上覆荷载加载装置，试验装土箱穿设锚杆的侧壁外侧与侧向位移加载装置连接。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，特别是涉及一种不同位移模式下锚定板类挡土墙土压力试验装置及方法。

背景技术

随着支挡结构技术的发展，挡土墙结构形式日新月异，设计理念也在不断的发展优化。由最初的重力式挡土墙到后来的半重力式、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙等等，每种挡土墙都有各自的特点和适用性。近几年，为了达到经济实用，轻质环保的目的，同时满足高填方路基的需求，挡土墙向着轻型结构形式发展，这对挡土墙极限承载能力提出了更高的要求。对于高填方及安全稳定性要求高的公路边坡加固工程，在传统挡墙型式都不能满足要求的情况下，提出了锚定板类挡土墙型式。锚定板挡土墙结构包括混凝土墙身、锚定板和拉杆。锚定板挡土墙是依靠路基填料中的锚定板的抗拔力来平衡土体对墙身产生的部分侧向土压力。悬锚式挡土墙最大的优势就是悬锚式挡土墙墙壁和底板为整体现浇混凝土结构，因此其整体强度和稳定性都要比锚定板墙身结构大，抗震性能也随之增强。由于锚定板的抗拔力作用，悬锚式挡土墙墙身底部弯矩大大减小，这种受力方式更为合理，增强了结构抗滑性能，墙身尺寸也可以突破悬臂式挡土墙的限制，高度可达10m以上，更好的适用于高填方路基。

虽然目前锚定板类挡土墙研究很多，但是没有根据挡土墙在不同位移模式下分析土压力分布规律，综上所述，现有技术中对于挡土墙在不同位移模式下土压力分布规律的研究问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种不同位移模式下锚定板类挡土墙土压力试验装置，可研究挡土墙不同位移模式下挡土墙土压力分布规律。该装置可用于研究压力型悬锚式挡土墙结构的锚索预应力、竖向荷载、锚杆位置不同、具有侧向位移工况下挡土墙土压力分布规律、锚定板压力分布规律以及锚定板位移规律。

进一步的，本发明采用下述技术方案：

不同位移模式下锚定板类挡土墙土压力试验装置，包括底座，所述底座上设置试验装土箱，所述试验装土箱为框架式结构，试验装土箱内填设土体；所述试验装土箱的一侧壁穿设有锚杆，锚杆延伸至试验装土箱外侧且与预应力加载装置连接；所述试验装土箱顶部设置有上覆荷载加载装置，试验装土箱穿设锚杆的侧壁外侧与侧向位移加载装置连接。

进一步的，所述试验装土箱包括相对设置的第一悬臂式挡土墙和第二悬臂式挡土墙，第一悬臂式挡土墙和第二悬臂式挡土墙端部之间设置侧向挡土板，使试验装土箱形成框架式结构。

进一步的，所述第一悬臂式挡土墙和侧向挡土板之间设置木质三合板，第二悬臂式挡土墙和侧向挡土板之间设置木质三合板，第一悬臂式挡土墙和第二悬臂式挡土墙顶部设置木质三合板。在试验装土箱顶部铺设木质三合板，可以保证土体受力均匀。

或者，所述第一悬臂式挡土墙和第二悬臂式挡土墙顶部铺设有透明板。木质三合板可以替换为透明板，铺设透明板也能起到保证土体受力均匀的作用。

进一步的，所述预应力加载装置包括与锚杆连接的穿心式千斤顶和压力传感器，压力传感器由紧固连接件紧固在锚杆上。

进一步的，所述上覆荷载加载装置包括设置于试验装土箱上部的反力架，反力架和试验装土箱之间设置液压千斤顶，液压千斤顶与压力传感器连接。

进一步的，所述液压千斤顶和反力架之间设有垫块。