[发明专利]一种桩承式加筋路堤三维变形场可视化试验装置及其试验方法

摘要

发明提供一种桩承式加筋路堤三维变形场可视化试验装置及其试验方法。该试验装置包括模型槽、若干模型桩和桩帽。所述模型槽采用透明材料制成，整体为一个矩形箱体。工作时，所述模型槽安置在光学平台上。所述模型桩的底部插入凹槽中。3个激光器发射的激光在透明土中形成三个激光平面。试验时，控制排水阀门以恒定速率放出下模型槽中的水，模拟软土层在路堤填土的自重下发生的沉降过程。该试验装置的试验方法包括试验设计、模型制作、模型槽定位、布桩、配土、试验和数据处理等步骤。该装置的沉降模式与实际相符合、安全可靠且成本节约。

主权项

1.一种桩承式加筋路堤三维变形场可视化试验装置，其特征在于：包括模型槽、若干模型桩(3)和桩帽(4)；所述模型槽采用透明材料制成，整体为一个矩形箱体；所述模型槽可拆分为上模型槽(1)和下模型槽(2)；所述上模型槽(1)整体为一个矩形框体；这个矩形框体的下端具有外卷边Ⅰ(101)；所述下模型槽(2)整体为一个矩形箱体；这个矩形箱体的上端具有外卷边Ⅱ(201)；所述下模型槽(2)底部布置有定位板(9)；所述定位板(9)板面上具有若干凹槽(901)；所述下模型槽(2)侧壁上设置有若干孔洞；排水管(7)一端与下模型槽(2)侧壁上的孔洞连接，另一端伸入量筒(8)内；所述排水管(7)上设置有排水阀门(701)；所述上模型槽(1)和下模型槽(2)之间设置隔水乳胶膜(5)；所述上模型槽(1)和下模型槽(2)拼合后，外卷边Ⅰ(101)和外卷边Ⅱ(201)通过法兰(15)连接；所述模型桩(3)的桩顶设置有桩帽(4)；工作时，所述模型槽安置在光学平台(16)上；所述模型桩(3)的底部插入凹槽(901)中；所述模型桩(3)的上表面与下模型槽(2)顶面平齐；所述桩帽(4)位于上模型槽(1)内；所述桩帽(4)的顶面设置加筋乳胶膜(6)；所述加筋乳胶膜(6)与桩帽(4)固定；所述下模型槽(2)内注满水，上模型槽(1)中填入透明土(14)；所述光学平台(16)上还安置有3个激光器(10)和3个高速CCD相机(11)；所述激光器(10)和高速CCD相机(11)均位于模型槽外侧；所述3个激光器(10)分别位于模型槽的三个侧面；所述3个激光器(10)发射的激光在透明土(14)中形成三个激光平面；试验时，控制排水阀门(701)以恒定速率放出下模型槽(2)中的水，模拟软土层在路堤填土的自重下发生的沉降过程；所述3个高速CCD相机(11)的机拍摄方向分别位于三个激光平面的法线方向，实时记录透明土散斑场的变化。