[发明专利]加筋法加固软弱砂土地基室内模型

说明书

本发明加筋法加固软弱砂土地基室内模型，属于地基试验模型技术领域；解决的技术问题为提供一种能够进行各种实验，且能直观、方便的获取各种数据的加筋法加固软弱砂土地基室内模型；采用的技术方案为：模型箱为顶部敞口的方形透明箱体；加筋土为其中加入了一层或多层加筋材料的砂土；加载机构为由加载支架固定在模型箱中央上方的气压千斤顶；每层加筋材料上均固定有两条水平设置的应变计，每层加筋材料上均成对设置有多对土压力盒，每对土压力盒均位于加筋材料的上下表面上，所有应变计和土压力盒均与数据采集装置连接，数据采集装置与计算机连接；高速摄像机正对模型箱的侧面设置。本发明为加筋法加固软弱砂土地基的加载试验模型。

技术领域

本发明加筋法加固软弱砂土地基室内模型，属于地基试验模型技术领域。

背景技术

土体具有较高的抗压强度，而抗拉强度较差。将一定量的筋材掺入土体中，可以不同程度地改善土体的强度与变形特征，此种技术称为加筋土技术。在土体中掺入或铺入适量的加筋材料后，可以扩散土体的应力、增加土体模量、传递拉应力、限制土体侧向变形，同时还增加土体和其他材料之间的摩阻力，提高土体及有关结构物的稳定性。加筋土的应用在国内外都具有悠久的历史。就国外而言，公元前3000年，英国人就曾在沼泽地用木排修筑道路。在我国新石器时代，我们的祖先就利用茅草作为土的加筋材料。加筋法由于具有地基加固效果显著、施工方便、适用范围广、经济易行等优点，很快传播到世界各地。但是目前对于加筋法加筋机理、加筋土结构的设计原理和方法、有关设计参数的合理取值等问题研究不够深入。同时受场地条件等因素影响，现场试验实施复杂，导致不方便进行大量现场试验，因此加筋法加固理论缺乏室内模型试验数据的支持。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种能够进行各种实验，且能直观、方便的获取各种数据的加筋法加固软弱砂土地基室内模型。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：加筋法加固软弱砂土地基室内模型，包括模型箱、加筋土、加载机构、测量采集系统和高速摄像机；

所述模型箱为顶部敞口的方形透明箱体，模型箱的侧面上刻画有1cm×1cm的网格；

所述加筋土为其中加入了一层或多层加筋材料的砂土，加筋土位于模型箱内；

所述加载机构为由加载支架固定在模型箱中央上方的气压千斤顶；

所述测量采集系统包括应变计、土压力盒、数据采集装置和计算机，每层加筋材料上均固定有两条水平设置的应变计，两条应变计之间相互垂直，每层加筋材料上均成对设置有多对土压力盒，每对土压力盒均竖向分布，位于加筋材料的上下表面上，所有应变计和土压力盒均通过导线与数据采集装置连接，数据采集装置与计算机连接；

所述高速摄像机正对模型箱的侧面设置。

进一步的，所述模型箱内还设置有两组筋材支架，所述筋材支架的结构为：两根角钢竖直相对设置，且相对的两个面上均开有竖向长孔，多根撑板位于两根角钢之间，两端为开有外螺纹的圆柱，分别穿过对应角钢上的竖向长孔后通过螺纹与螺母连接，每根撑板上方均设置有一根压板，撑板和压板上均对应开有多对通孔，用至少两对螺栓螺母将撑板和压板连接；两组筋材支架位于模型箱内相对的两个内侧面处。

进一步的，所述筋材支架中每个角钢的底部均固定有一个平板作为支座。

进一步的，还包括底座，底座上带有移动轮，模型箱位于底座上。

优选的，所述加筋土中的砂土为按不同颜色分层设置的彩砂。

优选的，所述模型箱的材质为钢化玻璃。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明可通过在模型箱内的加筋土中进行不加入筋材、加入不同筋材、调整加筋材料数及加筋间距等各种不同状况下，砂土地基的加载试验。