挡墙内置式土压力模型试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种挡墙内置式土压力模型试验装置，箱体为一个敞口长方体，箱体侧板上留有二个矩形开口，矩形开口外焊接滑槽，滑槽内中央放置滑块，滑块连接千斤顶，千斤顶焊接在千斤顶台座上。连接钢杆一端插入滑块，连接钢杆另一端与刚性挡墙刚性连接。弹性钢片焊接在滑块上。箱体内填有土体，土体上表面放置柔性加载水囊，竖向承压板固定在箱体顶部上。薄膜式压力传感器与孔压探头分别布设在刚性挡墙前侧面和后侧面上，滑槽内安装位移传感器。该装置满足了不同地面荷载条件下，同时研究刚性挡墙发生不同位移模式下的主动、被动土压力分布规律的需要，对于土压力理论的发展，以及工程技术水平的提高具有重要意义。
【专利说明】
挡墙内置式土压力模型试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及建筑与土木工程试验测试技术领域，尤其涉及一种挡墙内置式土压力模型试验装置，它适用于同时模拟刚性挡墙不同位移模式下的主动、被动土压力试验，也适用于模拟不同荷载条件下的刚性挡墙土压力试验。
【背景技术】
[0002]土建工程中许多构筑物如挡土墙、桥台、基坑围护结构等挡土结构，都支撑着土体，保持着土体稳定，它们经常承受着土体侧压力的作用，为了进行土压力相关理论研究，需要一套功能完善的试验装置来进行土压力的实验室物理模拟。
[0003]目前，目前工程实践中广泛采用的土压力评价方法仍是基于极限平衡理论的库伦(Coulomb)和朗肯(Rankine)的土压力理论以及基于库仑滑楔理论和拟静力法概念的Mononobe-Okabe地震土压力公式。经典的土压力理论均假定挡墙的位移量足够大，能使得墙后填土处于主动或被动极限状态，只能计算墙后填土处于主动和被动极限状态时的土压力，没有充分考虑挡土墙位移对土压力的影响。然而实际工程中的土压力是土体与挡土结构之间相互作用的结果，挡土结构的不同变位模式、土体的变形与强度特性都对土压力的大小和分布规律产生影响。许多实际工程中，能够使得墙后填土达到被动极限平衡状态的墙体位移量常常不会发生，土压力可能是介于主动土压力和被动土压力之间的某一值。
[0004]传统设计理论所采用的许多假设都在不同程度地回避受荷体与土体相互作用问题，因此使得横向受荷体侧土压力计算方法缺乏理论依据，设计参数存在诸多假设和不确定性，因此，有必要研究挡墙的位移，亦即填土的侧向变形，对土压力大小及分布规律的影响。
[0005]模型试验是揭示土压力随挡墙位移变化发展规律和验证土压力理论的有力工具。为解决上述问题，研制一种挡墙内置式土压力模型试验装置，可同时完成刚性挡墙不同位移模式下的主动、被动土压力试验，在工程上，为设计挡土结构时，更好的确定土压力的性质、大小、方向和作用点，对于土压力理论的发展，以及工程技术水平的提高都具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对土建工程中承受着土体侧压力的构筑物，是在于提供了一种挡墙内置式土压力模型试验装置，结构合理，操作方便，高效节约，性能优异，满足了不同地面荷载条件下，刚性挡墙发生不同位移模式下土压力分布规律的研究需要，对于土压力理论的发展，以及工程技术水平的提高具有重要意义。
[0007]为解决上述问题，本实用新型采用以下技术措施来实现上述目的:
[0008]—种挡墙内置式土压力模型试验装置，它由箱体、上滑块、下滑块、上滑槽、下滑槽、上千斤顶、下千斤顶、刚性挡墙、竖向承压板、柔性加载水囊、薄膜式压力传感器、孔压探头、位移传感器等部件构成。
[0009]其特征在于:箱体为一个长3m，宽1.2m，高1.5m的钢制敞口长方体状容器，箱体由槽钢、工字钢等型钢焊接而成，以保证足够大的刚度。
[0010]所述的箱体后侧板下部中央距下沿10?15cm处焊接进水管，进水管作为试验中土体水分输入通道，箱体前侧板上部中央距上沿10?15cm处焊接排气管，排气管作为试验中土体内空气排出通道。
[0011]所述的箱体内部紧贴前侧板和后侧板内壁各放置一块多孔板，多孔板距箱体前侧板和后侧板I?2cm，并与箱体前侧板和后侧板平行，多孔板宽度与箱体宽度相同，多孔板的高度比箱体高度小8?10cm，此高度略大于柔性加载水囊的满水高度，保证柔性加载水囊的加载空间。
[0012]所述的箱体的左、右箱体侧板规格相同，左、右箱体侧板上均留有二个矩形开口，矩形开口的纵轴线水平，上矩形开口中心点位于箱体侧板竖向中轴线上2/3高度处，下矩形开口中心点位于箱体侧板竖向中轴线上1/3高度处，上矩形开口长20?25cm，高8?10cm，下矩形开口长20~25cm，高4?6cm。
[0013]所述的箱体侧板的上矩形开口和下矩形开口处的外侧壁上分别焊接上滑槽和下滑槽，上滑槽和下滑槽的敞口面朝向箱体侧板上的相应的矩形开口，上滑槽和下滑槽的前侧壁分别开有贯穿性圆柱孔A和贯穿性圆柱孔B;上滑槽内中央放置上滑块，上千斤顶的活塞杆穿过上滑槽前侧壁的贯穿性圆柱孔A，通过球铰与上滑块前侧面中心连接，上千斤顶焊接在上千斤顶台座上；下滑槽内中央放置下滑块，下千斤顶的活塞杆穿过下滑槽前侧壁的贯穿性圆柱孔B，通过球铰与下滑块的前侧面中心连接，下千斤顶焊接在下千斤顶台座上，上千斤顶台座和下千斤顶台座分别焊接在箱体侧板前端部外壁2/3高度处和1/3高度处。
[0014]所述的上滑槽和下滑槽均为敞口凹形槽体，上滑槽和下滑槽的轴线保持水平，敞口面向箱体，上滑槽内空尺寸为长60?80cm，宽10?12cm，高12?15cm，上滑槽敞口面的中心与箱体侧板的上矩形开口中心在竖直面内重合;下滑槽内空尺寸为长60?80cm，宽10?12cm，高10?12cm，下滑槽敞口面的中心与箱体侧板的下矩形开口中心在竖直面内重合。
[0015]所述的上滑块和下滑块均是钢制长方体，上滑块或下滑块的宽度和高度较上滑槽或下滑槽内空宽度和高度相应小1_。
[0016]所述的上滑块朝向箱体的侧面在中心处车有一深度约5?6cm的竖直槽口D，槽口 D平面形状为矩形与上下二个半圆组合而成，槽口 D的宽度较上连接钢杆外径大1mm，槽口 D的高度为9?1cm;下滑块朝向箱体的侧面在中心处钻有一深度约5?6cm的圆柱孔C，圆柱孔C的内径较下连接钢杆的外径大1mm。
[0017]所述的千斤顶台座是长和宽均为15?16cm的型钢板，共有四个，左右箱体侧板上各焊接二个，千斤顶台座与箱体侧板垂直并与箱体前侧板平行。
[0018]所述的上连接钢杆的一端直接插入上滑块的竖直槽口D中，上连接钢杆的另一端与刚性挡墙刚性连接;下连接钢杆的一端直接插入下滑块的圆柱孔C内，下连接钢杆的另一端与刚性挡墙刚性连接。圆柱孔C的底端从中心处开有直径3cm的直角状细孔，细孔沿圆柱孔C底端延伸2?3cm后，发生90°转向并斜向下从下滑块后侧面穿出。上连接钢杆和下连接钢杆是长度8?1cm，外径40?50mm，内径20mm的钢制空心圆柱，上连接钢杆和下连接钢杆插入上滑块和下滑块的深度均为45?55mm。
[0019]所述的上弹性钢片和下弹性钢片分别焊接在上滑块和下滑块朝向箱体的侧面上，其安装位置分别对应箱体侧板的上矩形开口和下矩形开口。上滑块在上连接钢杆的两边分别焊接二片上弹性钢片，下滑块在下连接钢杆的两边分别焊接二片下弹性钢片。上弹性钢片和下弹性钢片均为厚度I?2mm、长度20?25cm的薄钢片，上弹性钢片高度比箱体侧板的上矩形开口的高度小I?2mm，下弹性钢片高度比箱体侧板的下矩形开口的高度小I?2mm。弹性钢片在滑块滑动过程中可以覆盖箱体侧板上的矩形开口，防止试样漏进滑槽内。
[0020]所述的箱体内填有土体，土体上表面水平，距箱体顶端5?6cm;刚性挡墙竖直埋设于土体中，土体上表面超过刚性挡墙15cm以上。土体上表面水平放置柔性加载水囊，柔性加载水囊上水平放置竖向承压板，竖向承压板通过螺栓固定连接在箱体顶部上，在竖向承压板与箱体接触部位设置密封胶带，防止土体中水分渗出。试验中通过柔性加载水囊加压，来模拟土体表面竖向荷载，柔性加载水囊可以实现向土体柔性加载，保证受力均匀，减小测试误差。
[0021]所述的在刚性挡墙前侧面和后侧面的竖向轴线处各布设一组薄膜式压力传感器，在刚性挡墙前侧面和后侧面上各布设二只孔压探头，在上滑槽和下滑槽内部后端各安装一只位移传感器，位移传感器水平放置，位移传感器顶杆头直接顶在上滑块或下滑块的后侧面中心。
[0022]所述的刚性挡墙为厚度约10?15cm的钢板与型钢制成的组合型钢板，刚性挡墙为内部有刚性支撑的空心厚板状结构，刚性挡墙宽度比箱体宽度小约6?10mm，高度约90?10cm0
[0023]所述的下连接钢杆末端密封连接一条空心软管，软管直径2cm，软管在下滑块中通过圆柱孔C底端的细孔从后侧面穿出下滑块，通过在下滑槽后侧壁中间偏下的位置钻孔将软管穿出下滑槽，软管与下滑槽间布设密封圈，防止水分流失。薄膜式压力传感器和孔压探头所连接的数据线，通过在刚性挡墙上开孔进入刚性挡墙内部，经由下连接钢杆和软管穿出箱体，在外部连接采集仪等试验测试装置。
[0024]所述的位移传感器从上滑槽或下滑槽的后壁钻孔穿出，位移传感器与上滑槽或下滑槽之间布设密封圈，防止漏水。
[0025]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0026]I)装置可实现挡土结构平动、绕顶部转动、绕底部转动等多种不同的位移模式，并可精确控制平动位移和转动位移、角度，从而测试各种工况下土压力的分布情况；
[0027]2)装置设置了竖向承压板和柔性加载水囊组成的竖向加压装置，一方面，可以实现且更好的模拟地面荷载作用下的土压力；另一方面，对于诸如黏性土，土体本身有一定的自立能力，在常规工况的试验中，其主动土压力难以发挥，此时土体表面的上覆荷载对其主动土压力的发挥有驱动作用，以通过测试获得该类土的力学性能。
[0028]3)相对于既有土压力试验装置，本装置将模拟挡墙驱动系统，即千斤顶及活塞杆通过滑块过渡，转移至模型箱体和土体外部，减少驱动加载给土体带来的扰动和测试误差，更真实的反映挡墙土压力测试结果；
[0029]4)装置通过土体内置挡墙，通过一次试验可同时完成土体主动土压力和被动土压力的测试，大大节约了人力物力成本和测试效率；
[0030]5)装置设置了进水管、排气管与多孔板，实现向土体中施加水压力，可完成在不同渗流条件下土压力的模拟；
[0031]6)通过千斤顶不等量的推动，可研究整体主动土压力、被动土压力的分布，以及上部(下部)土体承受主动土压力而下部(上部)土体承受被动土压力的特殊工况的规律性探讨;
[0032]申请者利用本装置开展了挡墙主动土压力和被动土压力试验，发现土压力试验结果均与工程实际保持较高的一致性(见图6、图7)，较好的反映出挡墙主动土压力与被动土压力分布特征与变化规律，满足了土压力模型试验的需求。
[0033]该挡墙内置式土压力模型试验装置，通过将挡墙置于土体内部，模拟挡墙土压力平面应变问题，可同时完成土体主动、被动土压力的测试，高效节约，并满足了在不同位移模式下，挡土结构土压力的性质、大小、方向和作用点的确定需求，对工程设计、施工有较好的指导作用，对于土压力理论的发展，以及工程技术的提高都具有重要意义。
【附图说明】
[0034]图1为一种挡墙内置式土压力模型试验装置俯视图。
[0035]图2为一种挡墙内置式土压力模型试验装置主视图。
[0036]图3为一种挡墙内置式土压力模型试验装置剖面结构示意图。
[0037]图4为一种下滑块组件结构示意图。
[0038]图5为一种上滑块组件结构示意图。
[0039]图6为一种试验结果中主动土压力分布随位移演化特征图。
[0040]图7为一种试验结果中被动土压力分布随位移演化特征图。
[0041 ]图中:
[0042]I一箱体，11一箱体侧板，12—多孔板，13—进水管，14一排气管，211—上滑块，212—下滑块，221—上弹性钢片，222—下弹性钢片，231—上连接钢杆，232—下连接钢杆，31—上滑槽，32—下滑槽，41 一上千斤顶，42—下千斤顶，421—上千斤顶台座，422—下千斤顶台座，5—刚性挡墙，6—竖向承压板，61—密封胶带，7—柔性加载水囊，81—薄膜式压力传感器(MFF系列多点薄膜压力测试系统)，82—孔压探头(PW系列孔隙水压力计)，83—位移传感器(符合量程100?150_，精度为1/100_的各种弹簧回弹式位移计)，9一土体。
【具体实施方式】
[0043]下面根据附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0044]根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7可知，一种挡墙内置式土压力模型试验装置，它由箱体1、上滑块211、下滑块212、上滑槽31、下滑槽32、上千斤顶41、下千斤顶42、刚性挡墙5、竖向承压板6、柔性加载水囊7、薄膜式压力传感器81、孔压探头82、位移传感器83等部件构成。
[0045]其特征在于:箱体I为一个长3m，宽1.2m，高1.5m的钢制敞口长方体状容器，箱体I
由槽钢、工字钢等型钢焊接而成，以保证足够大的刚度。
[0046]所述的箱体I后侧板下部中央距下沿1或12或15cm处焊接进水管13，进水管13作为试验中土体9水分输入通道，箱体I前侧板上部中央距上沿10或12或15cm处焊接排气管14，排气管14作为试验中土体9内空气排出通道。
[0047]所述的箱体I内部紧贴前侧板和后侧板内壁各放置一块多孔板12，多孔板12距箱体I前侧板和后侧板I或2cm，并与箱体I前侧板和后侧板平行，多孔板12宽度与箱体I宽度相同，多孔板12的高度比箱体I高度小8或9或10cm，此高度略大于柔性加载水囊7的满水高度，保证柔性加载水囊7的加载空间。
[0048]所述的箱体I的左、右箱体侧板11规格相同，左、右箱体侧板11上均留有二个矩形开口，矩形开口的纵轴线水平，上矩形开口中心点分别位于箱体侧板11竖向中轴线上2/3高度处，下矩形开口中心点分别位于箱体侧板11竖向中轴线上1/3高度处，上矩形开口长20或21或22或23或24或25cm，高8或9或10cm，下矩形开口长20或21或22或23或24或25cm，高4或5或 6cm。
[0049]所述的箱体侧板11的上矩形开口和下矩形开口处的外侧壁上分别焊接上滑槽31和下滑槽32，上滑槽31和下滑槽32的敞口面朝向箱体侧板11上的相应的矩形开口，上滑槽31和下滑槽32的前侧壁分别开有贯穿性圆柱孔A和贯穿性圆柱孔B;上滑槽31内中央放置上滑块211，上千斤顶41的活塞杆穿过上滑槽31前侧壁的贯穿性圆柱孔A，通过球铰与上滑块211前侧面中心连接，上千斤顶41焊接在上千斤顶台座421上；下滑槽32内中央放置下滑块212，下千斤顶42的活塞杆穿过下滑槽32前侧壁的贯穿性圆柱孔B，通过球铰与下滑块212的前侧面中心连接，下千斤顶42焊接在下千斤顶台座422上，上千斤顶台座421和下千斤顶台座422分别焊接在箱体侧板11前端部外壁2/3高度处和1/3高度处。
[0050]所述的上滑槽31和下滑槽32均为敞口凹形槽体，上滑槽31和下滑槽32的轴线保持水平，敞口面向箱体I，上滑槽31内空尺寸为长60或70或80cm，宽10或11或12cm，高12或13或14或15cm，上滑槽31敞口面的中心与箱体侧板11的上矩形开口中心在竖直面内重合；下滑槽32内空尺寸为长60或70或80cm，宽10或11或12cm，高10或11或12cm，下滑槽32敞口面的中心与箱体侧板11的下矩形开口中心在竖直面内重合。
[0051]所述的上滑块211和下滑块212均是钢制长方体，上滑块211或下滑块212的宽度和高度较上滑槽31或下滑槽32内空宽度和高度相应小1_。
[0052]所述的上滑块211朝向箱体I的侧面在中心处车有一深度约5?6cm的竖直槽口D，槽口 D平面形状为矩形与上下二个半圆组合而成，槽口 D的宽度较上连接钢杆231外径大1mm，槽口 D的高度为9或10cm;下滑块212朝向箱体I的侧面在中心处钻有一深度约5或6cm的圆柱孔C，圆柱孔C的内径较下连接钢杆232的外径大1mm。
[0053]所述的上千斤顶台座421和下千斤顶台座422均是长和宽均为15或16cm的型钢板，共有四个，左右箱体侧板11上各焊接二个，上千斤顶台座421和下千斤顶台座422与箱体侧板11垂直并与箱体I前侧板平行。
[0054]所述的上连接钢杆231的一端直接插入上滑块211的竖直槽口D中，上连接钢杆231的另一端与刚性挡墙5刚性连接;下连接钢杆232的一端直接插入下滑块212的圆柱孔C内，下连接钢杆232的另一端与刚性挡墙5刚性连接。圆柱孔C的底端从中心处开有直径3cm的直角状细孔，细孔沿圆柱孔C底端延伸2或3cm后，发生90°转向并斜向下从下滑块212后侧面穿出。上连接钢杆231和下连接钢杆232是长度8或9或10cm，外径40或45或50mm，内径20mm的钢制空心圆柱，上连接钢杆231和下连接钢杆232插入上滑块211和下滑块212的深度均为45或50或55mm0
[0055]所述的上弹性钢片221和下弹性钢片222分别焊接在上滑块211和下滑块212朝向箱体I的侧面上，其安装位置分别对应箱体侧板11的上矩形开口和下矩形开口。上滑块211在上连接钢杆231的两边分别焊接二片上弹性钢片221，下滑块212在下连接钢杆232的两边分别焊接二片下弹性钢片222。上弹性钢片221和下弹性钢片222均为厚度I或2mm、长度20或22或25cm的薄钢片，上弹性钢片221高度比箱体侧板11的上矩形开口的高度小I或2mm，下弹性钢片222高度比箱体侧板11的下矩形开口的高度小I或2mm。弹性钢片在滑块滑动过程中可以覆盖箱体侧板11上的矩形开口，防止试样漏进滑槽内。
[0056]所述的箱体I内填有土体9，土体9上表面水平，距箱体I顶端5或6cm;刚性挡墙5竖直埋设于土体9中，土体9上表面超过刚性挡墙5 15cm以上。土体9上表面水平放置柔性加载水囊7，柔性加载水囊7上水平放置竖向承压板6，竖向承压板6通过螺栓固定连接在箱体I顶部上，在竖向承压板6与箱体I接触部位设置密封胶带61，防止土体9中水分渗出。试验中通过柔性加载水囊7加压，来模拟土体9表面竖向荷载，柔性加载水囊7可以实现向土体9柔性加载，保证受力均匀，减小测试误差。
[0057]所述的在刚性挡墙5前侧面和后侧面的竖向轴线处各布设一组薄膜式压力传感器81，在刚性挡墙5前侧面和后侧面上各布设二只孔压探头82，在上滑槽31和下滑槽32内部后端各安装一只位移传感器83，位移传感器83水平放置，位移传感器83顶杆头直接顶在上滑块211或下滑块212的后侧面中心。
[0058]所述的刚性挡墙5为厚度约10或12或15cm的钢板与型钢制成的组合型钢板，刚性挡墙5为内部有刚性支撑的空心厚板状结构，刚性挡墙5宽度比箱体I宽度小约6或8或10mm，高度约90或95或10cm0
[0059]所述的下连接钢杆232末端密封连接一条空心软管，软管直径2cm，软管在下滑块212中通过圆柱孔C底端的细孔从后侧面穿出下滑块212，通过在下滑槽32后侧壁中间偏下的位置钻孔将软管穿出下滑槽32，软管与下滑槽32间布设密封圈，防止水分流失。薄膜式压力传感器81和孔压探头82所连接的数据线，通过在刚性挡墙5上开孔进入刚性挡墙5内部，经由下连接钢杆232和软管穿出箱体I，在外部连接采集仪等试验测试装置。
[0060]所述的位移传感器83从上滑槽31或下滑槽32的后壁钻孔穿出，位移传感器83与上滑槽31或下滑槽32之间布设密封圈，防止漏水。
【主权项】
1.一种挡墙内置式土压力模型试验装置，它由箱体(I)、上滑块(211)、下滑块(212)、上滑槽(31)、下滑槽(32)、上千斤顶(41)、下千斤顶(42)、刚性挡墙(5)、竖向承压板(6)、柔性加载水囊(7)、薄膜式压力传感器(81)、孔压探头(82)、位移传感器(83)构成，其特征在于:箱体(I)为一个长3m，宽1.2m，高1.5m的钢制敞口长方体状容器;箱体(I)后侧板下部中央距下沿10?15cm处焊接进水管(13)，箱体(I)前侧板上部中央距上沿10?15cm处焊接排气管(14);箱体(I)内部紧贴前侧板和后侧板内壁各放置一块多孔板(12);箱体(I)的左、右箱体侧板(11)规格相同，左、右箱体侧板(11)上均留有二个矩形开口，矩形开口的纵轴线水平，上矩形开口中心点位于箱体侧板(11)竖向中轴线上2/3高度处，下矩形开口中心点位于箱体侧板(11)竖向中轴线上1/3高度处，上矩形开口长20?25cm，高8?10cm，下矩形开口长20?25cm，高4?6cm;箱体侧板(11)的上矩形开口和下矩形开口处的外侧壁上分别焊接上滑槽(31)和下滑槽(32)，上滑槽(31)和下滑槽(32)的敞口面朝向箱体(I)的箱体侧板(11)上的相应的矩形开口，上滑槽(31)和下滑槽(32)的前侧壁分别开有贯穿性圆柱孔A和贯穿性圆柱孔B;上滑槽(31)内中央放置上滑块(211)，上千斤顶(41)的活塞杆穿过上滑槽(31)前侧壁的贯穿性圆柱孔A，通过球铰与上滑块(211)前侧面中心连接，上千斤顶(41)焊接在上千斤顶台座(421)上;下滑槽(32)内中央放置下滑块(212)，下千斤顶(42)的活塞杆(412)穿过下滑槽(32)前侧壁的贯穿性圆柱孔B，通过球铰与下滑块(212)的前侧面中心连接，下千斤顶(42)焊接在下千斤顶台座(422)上，上千斤顶台座(421)和下千斤顶台座(422)分别焊接在箱体侧板(11)前端部外壁2/3高度处和1/3高度处;上连接钢杆(231)的一端直接插入上滑块(211)的竖直槽口 D中，上连接钢杆(231)的另一端与刚性挡墙(5 )刚性连接;下连接钢杆(232)的一端直接插入下滑块(212)的圆柱孔C内，下连接钢杆(232)的另一端与刚性挡墙(5)刚性连接；上弹性钢片(221)和下弹性钢片(222)分别焊接在上滑块(211)和下滑块(212)朝向箱体(I)的侧面上，其安装位置分别对应箱体侧板(11)的上矩形开口和下矩形开口；箱体(I)内填有土体(9)，土体(9)上表面水平，距箱体(I)顶端5?6cm;刚性挡墙(5)竖直埋设于土体(9)内部中央;土体(9)上表面水平放置柔性加载水囊(7)，柔性加载水囊(7)上水平放置竖向承压板(6)，竖向承压板(6)通过螺栓固定连接在箱体(I)顶部上，在竖向承压板(6)与箱体(I)顶部接触部位设置密封胶带(61);在刚性挡墙(5)前侧面和后侧面的竖向轴线处各布设一组薄膜式压力传感器(81)，在刚性挡墙(5)前侧面和后侧面上各布设二只孔压探头(82)，在上滑槽(31)和下滑槽(32)内部后端各安装一只位移传感器(83)，位移传感器(83)水平放置，位移传感器(83)顶杆头直接顶在上滑块(21)或下滑块(22)的后侧面中心。2.根据权利要求1所述的一种挡墙内置式土压力模型试验装置，其特征在于:所述的上滑槽(31)和下滑槽(3 2 )均为敞口凹形槽体，上滑槽(31)内空尺寸为长60?80cm，宽1?12cm，高12?15cm，上滑槽(31)敞口面的中心与箱体侧板(11)的上矩形开口中心在竖直面内重合；下滑槽(32)内空尺寸为长60?80cm，宽10?12cm，高10?12cm，下滑槽(32)敞口面的中心与箱体侧板(11)的下矩形开口中心在竖直面内重合。3.根据权利要求1所述的一种挡墙内置式土压力模型试验装置，其特征在于:所述的上滑块(211)和下滑块(212)均是钢制长方体，上滑块(211)或下滑块(212)的宽度和高度上滑槽(31)或下滑槽(32)内空宽度和高度相应小Imm;上滑块(211)朝向箱体(I)的侧面在中心处有一深度5?6cm的竖直槽口 D，槽口 D平面形状为矩形与上下二个半圆组合而成，槽口 D的宽度较上连接钢杆(231)外径大Imm，槽口 D的高度为9?I Ocm;下滑块(212 )朝向箱体(I)的侧面在中心处钻有一深度5?6cm的圆柱孔C，圆柱孔C的内径较下连接钢杆(232)的外径大1mm。4.根据权利要求1所述的一种挡墙内置式土压力模型试验装置，其特征在于:所述的刚性挡墙(5)为厚度10?15cm的钢板与型钢制成的组合型钢板，刚性挡墙为内部有刚性支撑的空心厚板状结构，刚性挡墙宽度比箱体(I)宽度小6?10mm，高度90?100cm。5.根据权利要求1所述的一种挡墙内置式土压力模型试验装置，其特征在于:所述的上连接钢杆(231)和下连接钢杆(232)是长度8?10cm，外径40?50mm，内径20mm的钢制空心圆柱，上连接钢杆(231)和下连接钢杆(232)插入上滑块(211)和下滑块(212)的深度均为45?55mm06.根据权利要求1所述的一种挡墙内置式土压力模型试验装置，其特征在于:所述的上弹性钢片(221)和下弹性钢片(222)均为厚度I?2mm、长度20?25cm的薄钢片，上弹性钢片(221)高度比箱体侧板(11)的上矩形开口的高度小I?2mm，下弹性钢片(222)高度比箱体侧板(11)的下矩形开口的高度小I?2_。
【文档编号】G01N3/12GK205562300SQ201620379706
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】陈善雄, 戴张俊
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所