[发明专利]单排或双排抗滑桩作用机理模型试验装置及试验方法

说明书

本发明提供了一种单排或双排抗滑桩作用机理模型试验装置及试验方法，包括模型箱和加载装置，所述模型箱包括一倾斜的滑坡面挡土板，滑坡面挡土板两侧竖直设有侧面挡土板，滑坡面挡土板底端竖直设有底部挡土板，滑坡面挡土板上方水平设有加载板；所述滑坡面挡土板、两个侧面挡土板、底部挡土板和加载板共同组成了容土空间；所述容土空间内竖直设有抗滑桩组；所述加载装置包括用于对加载板施力的千斤顶。本发明可以更加全面的通过模型试验方式研究单排或双排抗滑桩在不同工况下的桩周土体土压力发展变化以及桩身受力规律，从而揭示单排或双排抗滑桩的作用机理。

技术领域

本发明属于岩土工程和地质工程技术领域，涉及一种模型试验装置和试验方法，具体涉及一种单排或双排抗滑桩作用机理模型试验装置和试验方法。

背景技术

高边坡加固治理是一项技术繁琐、投资巨大的建设项目。我国经过60多年滑坡治理的实践，已形成了一套较好的边坡加固治理方法和技术，其中抗滑桩支挡技术的应用较为迅速，当采用削坡、减载、排水、挡土墙等工程措施不足以解决边坡稳定性问题时，采用单排或双排抗滑桩等支挡结构能迅速、安全的解决一些边坡加固工程问题。

但作为一种发展历时较短的支挡结构，对其在滑坡推力作用下如何抵抗土压力及土压力如何发展演化等基础性问题的研究上还处于起步阶段，尤其是在设计中对需要考虑的不同滑坡坡面倾角下桩周土压力的传递、发展演化规律以及相应的桩身受力规律等问题的研究上还存在诸多未知。另外，对于单排抗滑桩来说，其埋置方式的不同(如半埋桩和全埋桩)会导致桩身受力存在何种差异也没有明确的结论。

除此之外，相对于单排抗滑桩来说，双排抗滑桩由于其属于超静定结构，因此可通过自身的变形协调作用减小土压力对其产生的弯拉变形，从而大大提高支护结构的稳定性，但其与周围土体、另一排抗滑桩之间的相互作用机理比单排抗滑桩更为复杂，在双排抗滑桩的何种布置形式(如平行布置、三角形布置等)、双排抗滑桩的何种排距及列距更有利于发挥抗滑桩的承载力等问题上都还没有得到很好的解答，目前也未见到对其作用机制研究的相关专利发表，而对其作用机理的研究将有利于抗滑桩这种支挡结构在岩土加固工程领域更广泛的推广和应用。因此，亟需研发开展单排或双排抗滑桩作用机理研究所需的专用装置及方法。

发明内容

本发明通过提供一种单排或双排抗滑桩作用机理模型试验装置及试验方法，可以全面了解滑坡坡面倾角、抗滑桩埋置方式(半埋或全埋)、双排抗滑桩不同布置形式(如平行布置、三角形布置等)及双排抗滑桩不同列距等工况下桩周土体土压力传递、发展演化规律以及相应的桩身受力规律。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

单排或双排抗滑桩作用机理模型试验装置，包括模型箱和加载装置，

所述模型箱包括一倾斜的滑坡面挡土板，滑坡面挡土板两侧竖直设有侧面挡土板，滑坡面挡土板底端竖直设有底部挡土板，滑坡面挡土板上方水平设有加载板；所述滑坡面挡土板、两个侧面挡土板、底部挡土板和加载板共同组成了容土空间；

所述容土空间内竖直设有一组或者两组抗滑桩组；所述加载装置包括用于对加载板施力的千斤顶。

滑坡面挡土板是倾斜的，一端为高端，另一端为低端。

含有一组抗滑桩的为单排抗滑桩作用机理模型试验装置，含有两组抗滑桩的为双排抗滑桩作用机理模型试验装置。

进一步优选的，所述单排抗滑桩作用机理模型试验装置的一组抗滑桩安装在滑坡面挡土板上的抗滑桩组凹槽中，所述一组抗滑桩的数量为3～4个，均匀分布。

进一步优选的，所述双排抗滑桩包括第一抗滑桩组和第二抗滑桩组，所述第一抗滑桩组安装在滑坡面挡土板上的第一抗滑桩凹槽中，第二抗滑桩组安装在滑坡面挡土板末端的第二抗滑桩凹槽中，紧贴底部挡土板内侧。

所述第一抗滑桩组的抗滑桩数量为2～3个；第二抗滑桩组的抗滑桩数量为3～4个。