[发明专利]一种组合式可变截面路基压实模型模拟装置

说明书

本发明提供了一种组合式可变截面路基压实模型模拟装置，包括组合式模型槽钢板、多功能加载装置、功能层、监测设备、信号采集及处理器。本发明的有益效果在于：组合式钢板的组合可实现模型槽不同截面宽度和比尺的模型试验，侧向钢板的高度和倾斜角度的变化可实现不同路基支挡结构形式的模拟；同时，多功能加载装置能够满足不同形式的荷载加载需求，并配备功能层、监测设备和信号采集及处理器，形成了完整的道路压实模拟系统；本发明实现了通过室内试验模拟道路现场压实过程，监测压实度，评判压实质量，对道路压实机理和压实性能的提高具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种组合式可变截面路基压实模型模拟装置。

背景技术

自2000年以来，我国道路的建设规模和建设速度迅速发展。截止2018年底，我国公路通车总里程将超过480万公里，稳居世界第一。随着我国公路运输体系日益完善，道路中的重载交通比例不断增加，重载交通的出现，对道路路基压实、路面的材料选择、施工工艺提出了很高要求。为了适应重载交通比例不断增加的现状，对道路施工的压实质量需进一步控制和优化。

不同的道路施工环境的地质条件也不尽相同，不同的地质条件对压实质量的控制存在不同的要求。目前，对于道路压实质量的要求往往局限于工程经验，对最优的压实质量和压实程度缺乏定量评价；其次，目前路基土压实在室内模拟试验装置方面的研究较少，且现存的模拟装置功能单一，无法满足不同边坡形式路基土压实过程的模拟。

因此，本专利提供了一种组合式可变截面模拟路基压实的模型试验装置，能够满足不同类型土质以及不同压实性能下的室内压实过程模拟，实现对各种类型路基土压实质量的精确模拟，为现场施工提供依据和指导。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种组合式可变截面路基压实模型模拟装置，有效解决路基土压实在室内试验研究层面下现有装置的不足。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种组合式可变截面路基压实模型模拟装置，其特征在于：包括组合式模型槽钢板、多功能加载装置、功能层、监测设备、信号采集及处理器。

进一步的，所述组合式模型槽钢板为玻璃钢或高强度钢材，包括前主面钢板、后主面钢板、左侧面钢板、右侧面钢板和底部钢板。其中，各组合式模型槽钢板上分别设有卡槽，且前主面钢板、后主面钢板、左侧面钢板、右侧面钢板和底部钢板卡和组装成模型槽；所述模型槽内填充工程模拟所需的土料或研究所需的土料。

进一步的，一侧的侧面钢板和主面钢板进行刚接固定，另一侧的侧面钢板和主面钢板铰接，用于调节侧面钢板间距和主面钢板间距；其中，铰接侧的钢板与刚接侧的钢板接触采用滚动接触，间距调节完成后进行固定，或在刚接侧的钢板上开设不同间距的卡槽，将铰接侧的钢板与相邻刚接侧的钢板上卡槽进行卡和固定。

进一步的，侧面钢板的高度和倾斜角度可调，两者相互配合满足不同边坡支挡结构的路基土压实模拟；当侧面钢板与主面钢板的高度保持一致时，用于模拟路肩挡土墙形式；当侧面钢板低于主面钢板，用于模拟路堑挡土墙、重力式挡土墙等支挡形式；侧面钢板可在表面设置钻孔，用于模拟锚杆式和锚定板式支挡形式。

进一步的，所述多功能压实加载装置为单轮或双轮型号的压路机，并将控制器与压路机进行连接，通过控制器调节压路机在作业时的工作参数；所述压路机根据不同压实过程模拟需求选择静碾、振动、冲击不同加载形式；所述压路机的质量、线荷载、激振力、振幅、频率和碾压速度参数通过计算机控制系统进行调节。

进一步的，所述的功能层为模型槽底部的排水层，在压实过程中将土体水分进行及时的排解，在试验结束后进行压实度检测。

进一步的，所述监测设备包括压力盒、激光沉降扫描仪和应变计，用于采集土体在压实过程中的受力、变形情况。