平铺有混凝土粧帽3，相邻的混凝土粧帽3之间填装有多层盐袋4，盐袋4的外周围连接进出水管网13，进出水管网13上有进水口 5和出水口 6，同时在进出水管网13和盐袋4连接处布置有阀门12，在混凝土粧帽3和盐袋4上部布置有加筋垫层7，加筋垫层7中部埋设有土工格栅8，加筋垫层7上部填筑路基9。
[0030]如图2和图3所示，纵肋10间隔平行均布在钢模板2上，横肋11间隔平行均布地通过各条纵肋10连接钢模板2，纵肋10和横肋11相交叉连接并且方向垂直。钢模板2的作用是限制路基9纵向线路方向的变形，钢模板2、纵肋10以及横肋11的宽度可以根据路基9填筑高度来确定。
[0031]如图1所示，进出水管网13的两侧分别设有进水口 5和出水口 6，在进出水管网13和盐袋4连接处布置有阀门12，通过对阀门12的控制可以实现盐袋4的分区变形，从而实现土拱效应的分区模拟。
[0032]如图2和图3所示，多层盐袋4填装后的顶端与混凝土粧帽3顶端持平。
[0033]本实施方式中，盐袋4可以选择轻薄并且不透水的聚氯乙烯(PVC)材料，盐袋4内部充满食盐后应为长方体形状。
[0034]路基9为梯形形状。
[0035]混凝土粧帽3的尺寸以及布置形式可根据试验所需确定。按照混凝土粧帽3的尺寸、布置形式以及试验过程中盐袋4的单次下沉量，确定盐袋4的尺寸以及个数；确定好盐袋4的尺寸和个数后，将每个盐袋4通过管道分别连接到进出水管网上，布置在混凝土粧帽3周围，盐袋4和混凝土粧帽3之间无缝隙。在对盐袋4充水排水的过程中，可以通过控制进水的大小来控制盐袋4沉降的快慢。
[0036]本发明模拟试验装置的具体施工过程如下:
[0037]本发明四边的钢模板2之间的连接通过螺杆固定连接，钢模板2外侧交叉布置纵肋10以及横肋11，以加强钢模板2的刚度，限制钢模板2的变形，搭建好试验槽1，试验槽1的长宽高分别为15mX6mX4m，在试验槽内1内布置有混凝土粧帽3，混凝土粧帽3的长宽高分别为lmX lmX0.2m，在混凝土粧帽3间布置多层盐袋4，每层盐袋4的厚度可以根据试验方案设计调整，多层盐袋4的顶部和混凝土粧帽3的顶部持平，盐袋4布置完成后，在盐袋4外部连接进出水管网13，加筋垫层7填料填筑在混凝土粧帽3和盐袋4上方。
[0038]加筋垫层7填筑高度到一半时，铺设土工格栅8，再继续填筑加筋垫层7直到填筑至相应的高度，加筋垫层7的厚度为0.5m，对路基9填料进行分层填筑，每层填料的虚铺厚度为40cm，并用压实机进行压实，路基的填筑高度为3.2m，路基9填筑完成后，通过进水口 5对某一层的盐袋4进行充水，同时利用出水口 6排水，通过阀门12的控制确定需要溶解的盐袋4，将该层盐袋4内的盐溶解后排出，使得盐袋4和混凝土粧帽3产生粧土差异沉降，排出一层盐，4的盐，然后重复以上排水过程对其他各层盐袋依次进水排水，由此实现盐袋4的分级下沉，并且实现了分区模拟，在路基9内部形成土拱，并使得土拱在盐袋4沉降发展的过程中演化。
[0039]上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种足尺粧承式加筋路堤三维土拱效应的模拟试验装置，其特征在于:包括试验槽，其安装于地面上；试验槽内的地面上平铺有多个混凝土粧帽，相邻混凝土粧帽之间通过盐袋填充； 所述混凝土粧帽与盐袋所布置区域的外围设有与盐袋连接的进出水管网；混凝土粧帽与盐袋所布置区域的顶部以及外围铺设有加筋垫层；所述加筋垫层中埋设有土工格栅，加筋垫层顶部填筑有路基。2.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述的试验槽由四块钢模板按矩形围合而成。3.根据权利要求2所述的模拟试验装置，其特征在于:所述的钢模板外侧设有多条纵肋和横肋，所述的多条纵肋沿竖直方向等间隔平行设置于钢模板上，所述的多条横肋沿水平方向等间隔平行设置于钢模板上，横肋与纵肋交叉垂直连接。4.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述进出水管网的两侧分别设有进水口和出水口。5.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述进出水管网与盐袋的各连接处均布置有阀门。6.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述的盐袋采用轻薄且不透水的聚氯乙烯材料，盐袋内部填充有食盐。7.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述路基的纵截面为等腰梯形。8.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述的多个混凝土粧帽采用阵列形式排布。9.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于:所述的盐袋顶端与混凝土粧帽顶端持平。
【专利摘要】本发明公开了一种足尺桩承式加筋路堤三维土拱效应的模拟试验装置，包括试验槽，试验槽安装在地面上，试验槽由四面钢模板在四边围合而成，四边钢模板的外侧设有用于加固的纵肋和横肋；试验槽内的地面上平铺有混凝土桩帽，相邻的混凝土桩帽之间填装有多层盐袋，盐袋的外周围连接有用于进出水的管网，在混凝土桩帽和盐袋上部布置有加筋垫层，加筋垫层中部埋设有土工格栅，加筋垫层上部填筑路基。与现有技术相比，本发明能真实地模拟桩间软土，利用盐袋的变形来控制桩土差异沉降，在路堤内部中形成土拱，实现土拱效应的模拟；并且材料与实际工程中所采用的材料一致，更符合实际工程的情况。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN105372408
【申请号】CN201510795559
【发明人】姜正晖, 陈仁朋, 汪焱卫
【申请人】浙江省交通规划设计研究院, 浙江大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月18日