CN111537362B - 土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法，包括底座、温控承载系统、总控系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统；温控承载系统置于底座上；横向加载系统分列在温控承载系统两侧，横向加载系统对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；竖向加载系统置于温控承载系统底部并对土工格栅施加竖向荷载；荷载传感系统设置在横向加载系统上以及温控承载系统上；温度传感系统设置在横向加载系统上以及温控承载系统上；总控系统分别与温控承载系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统相连。本发明可精确控制试验过程中的温度，能够模拟真实环境下蠕变土工格栅蠕变的情况。

Description

土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法

技术领域

本发明属于土工试验技术领域，涉及一种土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法。

背景技术

土工格栅是一种被广泛采用的土工合成材料，主要运用于土木工程领域，特别是路基路面增强、涵洞增强、矿山坑道加固、铁路公路的边坡支护等。土工格栅埋于土体中，由于土体沉降，在土中将长期承受竖向荷载并保持拉伸状态，这会导致土工格栅变形。变形随着时间缓慢增长，这种现象称为蠕变。随着对土木工程材料的研究不断深入，研究土工格栅蠕变效应的试验越来越多。温度对土工格栅的影响是相关研究领域不可忽略的重要问题，开展温度对土工格栅蠕变特性影响的研究显得尤为重要。国内外已经研制出一些研究温度对土工格栅的蠕变特性的试验装置及试验方法，并已取得了一些重要的成果。目前国内外的相关研究主要通过两种方式：第一种，将土工格栅安装在密闭加载容器内，通过热辐射的方式对土工格栅进行加热，这种方式可以达到一定的试验温度，但缺点在于土工格栅仅受到加载装置的荷载而没有考虑侧限荷载的因素，会导致蠕变特性偏小。第二种，将土工格栅安装在特制的土盒中，通过改变实验室的室温来实现考虑侧限荷载条件下，研究温度对土工格栅蠕变特性影响的目的，但缺点在于室温能达到的温度太低，对加热环境的要求较高，也无法实现对受侧限荷载内外区域均匀加热。

目前，考虑侧限荷载条件下，国内的研究方法均无法实现土工格栅受侧限荷载区域内外同时受热的目的，国内目前还没有出现能够对土工格栅受侧限荷载区域内外同时实现温控的装置。在国内现有的试验中，由于实际工程中温度的升高会使土工格栅的应变增大，因此试验结果不能真实反映在指定温度下土工格栅在土壤中的蠕变特性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种在考虑侧限荷载的条件下，通过远红外加热板和发热板对土工格栅和填料整体均匀加热，精确控制试验过程中的温度，能够模拟真实环境下蠕变土工格栅蠕变的情况的土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种土工格栅温控双向加载蠕变装置，其特征在于：所述土工格栅温控双向加载蠕变装置包括底座、温控承载系统、总控系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统；所述底座上设置有T型槽；所述温控承载系统置于T型槽内；土工格栅横向铺设在温控承载系统中；所述横向加载系统置于底座的上表面并分列在温控承载系统两侧，横向加载系统对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；所述竖向加载系统置于温控承载系统底部并对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；所述荷载传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；所述温度传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；所述总控系统置于底座上并分别与温控承载系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统相连。

作为优选，本发明所采用的温控承载系统包括土盒框架、主体平台、发热板、上压力板、下压力板、土工格栅夹持板、烘道梁、远红外加热板以及滑动夹具；所述主体平台铺设在T型槽的横向槽中；所述土盒框架整体呈框架结构并置于主体平台上表面；所述上压力板以及下压力板分别设置在土盒框架的上表面以及下表面；所述土盒框架的前后两侧分别设置有发热板；所述土盒框架的左右两侧分别设置有土工格栅夹持板；土工格栅横向铺设在土盒框架并从土工格栅夹持板中伸出并分别与设置在土盒框架左右两侧的滑动夹具相连；所述烘道梁设置在土盒框架的左右两侧并与土盒框架的上下表面相平行；所述烘道梁包括自上而下依次设置的上层烘道梁、中层烘道梁以及下层烘道梁；所述远红外加热板铺设在上层烘道梁上以及下层烘道梁上；所述滑动夹具设置在中层烘道梁上；所述横向加载系统与滑动夹具相连并通过滑动夹具对土工格栅施加横向荷载；所述竖向加载系统置于T型槽的竖向槽中；所述主体平台上设置有贯穿孔；所述竖向加载系统贯穿贯穿孔后止于下压力板底部并通过下压力板对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；所述荷载传感系统包括设置在土盒框架和主体平台之间的竖向荷载传感器；所述温度传感系统包括安装在下压力板的上表面的温度传感器；所述总控系统分别与发热板、远红外加热板、温度传感器以及竖向荷载传感器相连。

作为优选，本发明所采用的土工格栅夹持板包括土工格栅固定板以及土工格栅定位板；所述土工格栅固定板以及土工格栅定位板自上而下依次设置并形成土工格栅夹持板。

作为优选，本发明所采用的横向加载系统包括导轨、电机主体、齿轮传动轴和齿轮条；所述导轨铺设在底座的上表面；所述电机主体安装在导轨上并沿导轨的轴向滑动；所述电机主体内设置有齿轮传动轴，齿轮传动轴成对设置；所述齿轮条的一端与滑动夹具相连，另一端伸入成对设置的齿轮传动轴之间并与齿轮传动轴相啮合；所述齿轮传动轴通过齿轮条以及滑动夹具对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；所述荷载传感系统包括置于电机主体内部与齿轮传动轴之间的横向荷载传感器；所述温度传感系统还包括安装在电机主体朝向温控承载系统侧面设置的凹槽中的红外测温仪；所述总控系统与电机主体、红外测温仪以及横向荷载传感器相连。

作为优选，本发明所采用的竖向加载系统包括反力顶梁、反力支座梁、活动连梁杆以及液压顶；所述反力顶梁设置在土盒框架上表面用于约束上压力板；所述反力支座梁以及液压顶分别置于T型槽的竖向槽中；所述活动连梁杆穿过主体平台用于约束加热板；所述反力顶梁、反力支座梁借助螺栓约束在两根活动连梁杆上形成矩形框架；所述反力顶梁和反力支座梁的距离是可调节的；所述矩形框架在液压顶两侧对称设置；所述液压顶穿过主体平台上的贯穿孔止于下压力板底部并通过下压力板对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载。

一种基于如前所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置的试验方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)组装土工格栅温控双向加载蠕变装置；

2)进行试验。

作为优选，本发明所采用的步骤2)的具体实现方式是：

2.1)打开总控系统，在总控系统中设置试验温度T、试验误差温度ΔT后，启动发热板和远红外加热板对目标进行加热；

2.2)总控系统读取红外测温仪、温度传感器实时反馈的T₁、T₂，当T₁、T₂达到试验温度T后，发热板、远红外加热板缓慢减小功率停止加热，当T₁、T₂低于T-ΔT时，发热板、远红外加热板缓慢增加功率重新加热，为保证土工格栅均匀受热，通过总控系统调节，T₁与T₂之间的差距不应大于ΔT；

2.3)在总控系统中将竖向荷载传感器反馈的数据σ归零后，控制液压顶起升，当总控系统通过竖向荷载传感器获得的数据σ变成0.1kPa时，说明液压顶和下压力板已接触，在总控系统中将竖向荷载传感器再次归零；

2.4)T₁、T₂达到指定温度后，在总控系统中设置横向试验荷载P₀、竖向试验荷载σ₀和试验时间t；

2.5)在总控系统中调节液压顶起升高度，液压顶开始对下压力板施加竖向荷载，直到总控系统通过竖向荷载传感器获得的数据σ达到设置的试验荷载σ₀；

2.6)通过总控系统启动齿轮传动轴拉动齿轮条，齿轮条沿水平方向拉伸被滑动夹具固定的土工格栅以施加横向荷载，横向荷载传感器测得的P实时反馈给总控系统，实时修正齿轮传动轴通过齿轮条施加荷载，以确保P在实验过程中达到设置的试验荷载P₀，当横向荷载传感器发送给总控系统的数据P稳定大于0kN后，说明土工格栅开始发生形变，总控系统从此时开始计算试验时间；

2.7)试验经过t后试验结束，比较试验前后齿轮条的水平位移得到ΔL，经过计算得到土工格栅的应变为ΔL/L。

作为优选，本发明所采用的步骤1)的具体实现方式是：

1.1)将下压力板、土工格栅定位板和发热板安装在土盒框架内；

1.2)将填料分两次装入土盒框架内，第一次将填料装填至与土工格栅定位板顶面平齐；

1.3)将土工格栅放入土盒框架后，土工格栅从侧面伸出一定长度使其能刚好被滑动夹具固定，安装土工格栅固定板，使土工格栅固定板和土工格栅定位板轻轻夹住土工格栅，使其保持在指定位置；

1.4)第二次将填料装满土盒框架，将上压力板压在土盒框架内的填料上；

1.5)将反力顶梁压在土盒框架上，将活动连梁杆用螺栓与反力顶梁、反力支座梁固定，将液压顶安装在反力支座梁上；

1.6)将土工格栅固定在滑动夹具内；

1.7)将电机主体向烘道梁方向移动，使烘道梁部分区域伸入圆孔与电机主体结合为一体，同时将齿轮条啮合在齿轮传动轴当中。

采用本发明所具有的优点在于：

本发明公开了一种土工格栅温控双向加载蠕变装置及试验方法，包括底座，底座上部安装导轨，导轨上设置电机主体，电机主体上安装齿轮传动轴、红外测温仪、横向荷载传感器，底座上安装主体平台，主体平台上安装土盒框架、竖向荷载传感器，土盒框架内安装土工格栅定位板、土工格栅固定板、上压力板、下压力板、发热板，上压力板上安装温度传感器，土盒框架上部设置两根反力顶梁，反力顶梁两端与活动连梁杆连接，活动连梁杆另一端连接反力支座梁，反力支座梁中部设置矩形槽安装液压顶，土盒框架侧面安装烘道梁，烘道梁上安装远红外加热板和滑动夹具，滑动夹具上安装的齿轮条另一端啮合在的齿轮传动轴中。本发明采用分区域加热方案，使土工格栅和填料整体受热，模拟真实环境下蠕变土工格栅蠕变的情况，减小试验误差，达到试验结果更加精准的目的。本发明通过温控承载装置中的远红外加热板和发热板，对填料和土工格栅同时加热，在为试验提供侧限荷载的条件下，还能够精确控制实验过程中的温度，模拟真实环境下蠕变土工格栅蠕变的情况，其具体的优点以下方面：

第一，本发明采用分区域加热方案，即对侧限荷载区域内、外同时加热，使土工格栅和填料均匀受热，解决试验过程中受热不均的问题。第二，本发明根据红外测温仪和温度传感器实时反馈的信息自主调节发热板和远红外加热板的工作状态，实现土工格栅和填料温度上升速度保持一致，从而达到试验时受热目标整体均匀升温和恒温的目的。第三，本发明采用的远红外加热技术加热效率高，穿透性强，无需与加热材料发生接触，也无需介质，只需要规划设计加热区域，因此本发明有利于扩大加热区域和蠕变试验空间，便于长期试验。第四，本发明摒弃了传统的上下分离式剪切盒而采用了框架和板板构件组合式设计，构件轻便，约束效果良好，能有效减少土盒与土工格栅直接接触产生的集中力，提高试验结果精度。

附图说明

图1是本发明所提供的土工格栅温控双向加载蠕变装置的立体结构示意图；

图2是本发明所采用的试验装置的电机主体纵向剖面结构示意图；

图3是本发明所采用的土盒框架纵向剖面结构示意图；

图中：

1-底座；2-导轨；3-电机主体；4-齿轮传动轴；5-红外测温仪；6-总控系统；7-土盒框架；8-主体平台；9-发热板；10-上压力板；11-下压力板；12-土工格栅定位板；13-土工格栅固定板；14-反力顶梁；15-反力支座梁；16-活动连梁杆；17-液压顶；18-烘道梁；19-远红外加热板；20-滑动夹具；21-竖向荷载传感器；22-横向荷载传感器；23-温度传感器；24-齿轮条。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种土工格栅温控双向加载蠕变装置，包括底座1、温控承载系统、总控系统6(总控系统6安装在底座1侧面，用于接收荷载与温度信息，发送相应的指令，)、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统；底座1上设置有T型槽；温控承载系统置于T型槽内；土工格栅横向铺设在温控承载系统中；横向加载系统置于底座1的上表面并分列在温控承载系统两侧，横向加载系统对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；竖向加载系统置于温控承载系统底部并对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；荷载传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；温度传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；总控系统6置于底座1上并分别与温控承载系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统相连。

其中，温控承载系统包括土盒框架7、主体平台8、发热板9、上压力板10、下压力板11、土工格栅夹持板、烘道梁18、远红外加热板19以及滑动夹具20；主体平台8铺设在T型槽的横向槽中；土盒框架7整体呈框架结构并置于主体平台8上表面，左右两侧上层梁开设贯通槽，底层梁开设非贯通槽；上压力板10以及下压力板11分别设置在土盒框架7的上表面以及下表面；土盒框架7的前后两侧分别设置有发热板9；土盒框架7的左右两侧分别设置有土工格栅夹持板；土工格栅横向铺设在土盒框架7并从土工格栅夹持板中伸出并分别与设置在土盒框架7左右两侧的滑动夹具20相连；烘道梁18设置在土盒框架7的左右两侧并与土盒框架7的上下表面相平行；烘道梁18包括自上而下依次设置的上层烘道梁、中层烘道梁以及下层烘道梁；远红外加热板19铺设在上层烘道梁上以及下层烘道梁上；滑动夹具20设置在中层烘道梁上；横向加载系统与滑动夹具20相连并通过滑动夹具20对土工格栅施加横向荷载；竖向加载系统置于T型槽的竖向槽中；主体平台8上设置有贯穿孔；竖向加载系统贯穿贯穿孔后止于下压力板11底部并通过下压力板11对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；荷载传感系统包括设置在土盒框架7和主体平台8之间的竖向荷载传感器21；温度传感系统包括安装在下压力板11的上表面的温度传感器23；总控系统6分别与发热板9、远红外加热板19、温度传感器23以及竖向荷载传感器21相连。

土工格栅夹持板包括土工格栅固定板12以及土工格栅定位板13；土工格栅固定板12以及土工格栅定位板13自上而下依次设置并形成土工格栅夹持板。

参见图1和图3，横向加载系统包括导轨2、电机主体3、齿轮传动轴4和齿轮条24；导轨2铺设在底座1的上表面；电机主体3安装在导轨2上并沿导轨2的轴向滑动；电机主体3内设置有齿轮传动轴4，齿轮传动轴4成对设置；齿轮条24的一端与滑动夹具20相连，另一端伸入成对设置的齿轮传动轴4之间并与齿轮传动轴4相啮合；齿轮传动轴4通过齿轮条24以及滑动夹具20对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；荷载传感系统包括置于电机主体3内部与齿轮传动轴4之间的横向荷载传感器22；温度传感系统还包括安装在电机主体3朝向温控承载系统侧面设置的凹槽中的红外测温仪5；总控系统6与电机主体3、红外测温仪5以及横向荷载传感器22相连。

参见图1，竖向加载系统包括反力顶梁14、反力支座梁15、活动连梁杆16以及液压顶17；反力顶梁14设置在土盒框架7上表面用于约束上压力板10；反力支座梁15以及液压顶17分别置于T型槽的竖向槽中；活动连梁杆16穿过主体平台8用于约束加热板9；反力顶梁14、反力支座梁15借助螺栓约束在两根活动连梁杆16上形成矩形框架；反力顶梁14和反力支座梁15的距离是可调节的；矩形框架在液压顶17两侧对称设置；液压顶17穿过主体平台8上的贯穿孔止于下压力板11底部并通过下压力板11对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载。

参见图1和图3，荷载传感系统包括竖向荷载传感器21和横向荷载传感器22，竖向荷载传感器21安装在土盒框架7底面四个角与主体平台8之间，横向荷载传感器22安装在电机主体3内部与齿轮传动轴4之间。

参见图2和图3，温度传感系统包括红外测温仪5和温度传感器23，红外测温仪5安装在电机主体3朝向温控承载系统侧面设置的凹槽中，并且可以调节测温方向，温度传感器23安装在下压力板上表面。

本发明在提供土工格栅温控双向加载蠕变装置的同时，还提供了一种基于该蠕变装置的试验方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将下压力板11、土工格栅定位板13和发热板9安装在土盒框架7内；

步骤2：将填料分两次装入土盒框架7内，第一次将填料装填至与土工格栅定位板13顶面平齐；

步骤3：将土工格栅放入土盒框架7后，土工格栅从侧面伸出一定长度使其能刚好被滑动夹具20固定，安装土工格栅固定板12，使土工格栅固定板12和土工格栅定位板13轻轻夹住土工格栅，使其保持在指定位置；

步骤4：第二次将填料装满土盒框架7，将上压力板10压在土盒框架7内的填料上；

步骤5：将反力顶梁14压在土盒框架7上，将活动连梁杆16用螺栓与反力顶梁14、反力支座梁15固定，将液压顶17安装在反力支座梁15上；

步骤6：将土工格栅固定在滑动夹具20内；

步骤7：将电机主体3向烘道梁18方向移动，使烘道梁18部分区域伸入圆孔与电机主体3结合为一体，同时将齿轮条24啮合在齿轮传动轴4当中；

步骤8：开始试验过程

步骤8.1：打开总控系统6，在总控系统6中设置试验温度T、试验误差温度ΔT后，启动发热板9和远红外加热板19对目标进行加热；

步骤8.2：总控系统6读取红外测温仪5、温度传感器23实时反馈的T₁、T₂，当T₁、T₂达到试验温度T后，发热板9、远红外加热板19缓慢减小功率停止加热，当T₁、T₂低于T-ΔT时，发热板9、远红外加热板19缓慢增加功率重新加热，为保证土工格栅均匀受热，通过总控系统6调节，T₁与T₂之间的差距不应大于ΔT；

步骤8.3：在总控系统6中将竖向荷载传感器21反馈的数据σ归零后，控制液压顶17起升，当总控系统6通过竖向荷载传感器21获得的数据σ变成0.1kPa时，说明液压顶17和下压力板11已接触，在总控系统6中将竖向荷载传感器21再次归零；

步骤8.4：T₁、T₂达到指定温度后，在总控系统6中设置横向试验荷载σ₀、竖向试验荷载P₀和试验时间t；

步骤8.5：在总控系统6中调节液压顶17起升高度，液压顶17开始对下压力板11施加竖向荷载，直到总控系统6通过竖向荷载传感器21获得的数据σ达到设置的试验荷载σ₀；

步骤8.6：通过总控系统6启动齿轮传动轴4拉动齿轮条24，齿轮条24沿水平方向拉伸被滑动夹具20固定的土工格栅以施加横向荷载，横向荷载传感器22测得的P实时反馈给总控系统6，实时修正齿轮传动轴4通过齿轮条24施加荷载，以确保P在实验过程中达到设置的试验荷载P₀，当横向荷载传感器22发送给总控系统6的数据P稳定大于0kN后，说明土工格栅开始发生形变，总控系统6从此时开始计算试验时间；

步骤8.7：试验时间为设定的t，试验结束后，比较齿轮条24的水平位移得到ΔL，经过计算得到土工格栅的应变为ΔL/L。

在本实施例中，土盒框架内所装填的填料为砂土；所测试的土工格栅极限抗拉强度为60kN，长度1m；红外测温仪5型号为TESTO 104-IR，发热板9型号为ST-TH-220-500，远红外加热板19型号为DRB00001，竖向荷载传感器21型号为MPX5700GP，横向荷载传感器22型号为060-P666-03，温度传感器23型号为RTD-850-B。

在本实施例中，本发明的设备应用于测试温度与侧限荷载对土工格栅影响的研究方法如下：

步骤1：打开总控系统6，在总控系统6中设置试验温度70℃、试验误差温度1℃后，启动发热板9和远红外加热板19对目标进行加热；

步骤2：总控系统6读取红外测温仪5、温度传感器23实时反馈的T₁、T₂，当T₁、T₂达到试验温度70℃后，发热板9、远红外加热板19缓慢减小功率停止加热，当T₁、T₂低于69℃时，发热板9、远红外加热板19缓慢增加功率重新加热，为保证土工格栅均匀受热，通过总控系统6调节，T₁与T₂之间的差距不应大于1℃；

步骤3：在总控系统6中将竖向荷载传感器21反馈的数据σ归零后，控制液压顶17起升，当总控系统6通过竖向荷载传感器21获得的数据σ变成0.1kPa时，说明液压顶17和下压力板11已接触，在总控系统6中将竖向荷载传感器21再次归零；

步骤4：T₁、T₂达到指定温度后，在总控系统6中设置横向试验荷载30kN、竖向试验荷载50kPa和试验时间1000h；

步骤5：在总控系统6中调节液压顶17起升高度，液压顶17开始对下压力板11施加竖向荷载，直到总控系统6通过竖向荷载传感器21获得的数据σ达到50kPa；

步骤7：通过总控系统6启动齿轮传动轴4拉动齿轮条24，齿轮条24沿水平方向拉伸被滑动夹具20固定的土工格栅以施加横向荷载，横向荷载传感器22测得的P实时反馈给总控系统6，实时修正齿轮传动轴4通过齿轮条24施加荷载，以确保P在实验过程中达到30kN，当横向荷载传感器22发送给总控系统6的数据P稳定大于0kN后，说明土工格栅开始发生形变，总控系统6从此时开始计算试验时间；

步骤8：试验经过1000h后试验结束，比较试验前后齿轮条24的水平位移，齿轮条24的位移为10.2cm，则在该试验中，土工格栅的应变为10.2％。

Claims (7)

1.一种土工格栅温控双向加载蠕变装置，其特征在于：所述土工格栅温控双向加载蠕变装置包括底座（1）、温控承载系统、总控系统（6）、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统；所述底座（1）上设置有T型槽；所述温控承载系统置于T型槽内；土工格栅横向铺设在温控承载系统中；所述横向加载系统置于底座（1）的上表面并分列在温控承载系统两侧，横向加载系统对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；所述竖向加载系统置于温控承载系统底部并对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；所述荷载传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；所述温度传感系统设置在横向加载系统上以及设置在温控承载系统上；所述总控系统（6）置于底座（1）上并分别与温控承载系统、横向加载系统、竖向加载系统、荷载传感系统以及温度传感系统相连；

所述温控承载系统包括土盒框架（7）、主体平台（8）、发热板（9）、上压力板（10）、下压力板（11）、土工格栅夹持板、烘道梁（18）、远红外加热板（19）以及滑动夹具（20）；所述主体平台（8）铺设在T型槽的横向槽中；所述土盒框架（7）整体呈框架结构并置于主体平台（8）上表面；所述上压力板（10）以及下压力板（11）分别设置在土盒框架（7）的上表面以及下表面；所述土盒框架（7）的前后两侧分别设置有发热板（9）；所述土盒框架（7）的左右两侧分别设置有土工格栅夹持板；土工格栅横向铺设在土盒框架（7）并从土工格栅夹持板中伸出并分别与设置在土盒框架（7）左右两侧的滑动夹具（20）相连；所述烘道梁（18）设置在土盒框架（7）的左右两侧并与土盒框架（7）的上下表面相平行；所述烘道梁（18）包括自上而下依次设置的上层烘道梁、中层烘道梁以及下层烘道梁；所述远红外加热板（19）铺设在上层烘道梁上以及下层烘道梁上；所述滑动夹具（20）设置在中层烘道梁上；所述横向加载系统与滑动夹具（20）相连并通过滑动夹具（20）对土工格栅施加横向荷载；所述竖向加载系统置于T型槽的竖向槽中；所述主体平台（8）上设置有贯穿孔；所述竖向加载系统贯穿贯穿孔后止于下压力板（11）底部并通过下压力板（11）对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载；所述荷载传感系统包括设置在土盒框架（7）和主体平台（8）之间的竖向荷载传感器（21）；所述温度传感系统包括安装在下压力板（11）的上表面的温度传感器（23）；所述总控系统（6）分别与发热板（9）、远红外加热板（19）、温度传感器（23）以及竖向荷载传感器（21）相连。

2.根据权利要求1所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置，其特征在于：所述土工格栅夹持板包括土工格栅固定板（12）以及土工格栅定位板（13）；所述土工格栅固定板（12）以及土工格栅定位板（13）自上而下依次设置并形成土工格栅夹持板。

3.根据权利要求2所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置，其特征在于：所述横向加载系统包括导轨（2）、电机主体（3）、齿轮传动轴（4）和齿轮条（24）；所述导轨（2）铺设在底座（1）的上表面；所述电机主体（3）安装在导轨（2）上并沿导轨（2）的轴向滑动；所述电机主体（3）内设置有齿轮传动轴（4），齿轮传动轴（4）成对设置；所述齿轮条（24）的一端与滑动夹具（20）相连，另一端伸入成对设置的齿轮传动轴（4）之间并与齿轮传动轴（4）相啮合；所述齿轮传动轴（4）通过齿轮条（24）以及滑动夹具（20）对温控承载系统内的土工格栅施加横向荷载；所述荷载传感系统包括置于电机主体（3）内部与齿轮传动轴（4）之间的横向荷载传感器（22）；所述温度传感系统还包括安装在电机主体（3）朝向温控承载系统侧面设置的凹槽中的红外测温仪（5）；所述总控系统（6）与电机主体（3）、红外测温仪（5）以及横向荷载传感器（22）相连。

4.根据权利要求3所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置，其特征在于：所述竖向加载系统包括反力顶梁（14）、反力支座梁（15）、活动连梁杆（16）以及液压顶（17）；所述反力顶梁（14）设置在土盒框架（7）上表面用于约束上压力板（10）；所述反力支座梁（15）以及液压顶（17）分别置于T型槽的竖向槽中；所述活动连梁杆（16）穿过主体平台（8）用于约束发热板（9）；所述反力顶梁（14）、反力支座梁（15）借助螺栓约束在两根活动连梁杆（16）上形成矩形框架；所述反力顶梁（14）和反力支座梁（15）的距离是可调节的；所述矩形框架在液压顶（17）两侧对称设置；所述液压顶（17）穿过主体平台（8）上的贯穿孔止于下压力板（11）底部并通过下压力板（11）对温控承载系统内的土工格栅施加竖向荷载。

5.一种基于如权利要求4所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置的试验方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）组装如权利要求4所述的土工格栅温控双向加载蠕变装置；

2）进行试验。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤2）的具体实现方式是：

2.1）打开总控系统（6），在总控系统（6）中设置试验温度T、试验误差温度ΔT后，启动发热板（9）和远红外加热板（19）对目标进行加热；

2.2）总控系统（6）读取红外测温仪（5）、温度传感器（23）实时反馈的T₁、T₂，当T₁、T₂达到试验温度T后，发热板（9）、远红外加热板（19）缓慢减小功率停止加热，当T₁、T₂低于T-ΔT时，发热板（9）、远红外加热板（19）缓慢增加功率重新加热，为保证土工格栅均匀受热，通过总控系统（6）调节，T₁与T₂之间的差距不应大于ΔT；

2.3）在总控系统（6）中将竖向荷载传感器（21）反馈的数据σ归零后，控制液压顶（17）起升，当总控系统（6）通过竖向荷载传感器（21）获得的数据σ变成0.1kPa时，说明液压顶（17）和下压力板（11）已接触，在总控系统（6）中将竖向荷载传感器（21）再次归零；

2.4）T₁、T₂达到指定温度后，在总控系统（6）中设置横向试验荷载P₀、竖向试验荷载σ₀和试验时间t；

2.5）在总控系统（6）中调节液压顶（17）起升高度，液压顶（17）开始对下压力板（11）施加竖向荷载，直到总控系统（6）通过竖向荷载传感器（21）获得的数据σ达到设置的试验荷载σ₀；

2.6）通过总控系统（6）启动齿轮传动轴（4）拉动齿轮条（24），齿轮条（24）沿水平方向拉伸被滑动夹具（20）固定的土工格栅以施加横向荷载，横向荷载传感器（22）测得的P实时反馈给总控系统（6），实时修正齿轮传动轴（4）通过齿轮条（24）施加荷载，以确保P在实验过程中达到设置的试验荷载P₀，当横向荷载传感器（22）发送给总控系统（6）的数据P稳定大于0kN后，说明土工格栅开始发生形变，总控系统（6）从此时开始计算试验时间；

2.7）试验经过t后试验结束，比较试验前后齿轮条（24）的水平位移得到ΔL，经过计算得到土工格栅的应变为ΔL/L。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤1）的具体实现方式是：

1.1）将下压力板（11）、土工格栅定位板（13）和发热板（9）安装在土盒框架（7）内；

1.2）将填料分两次装入土盒框架（7）内，第一次将填料装填至与土工格栅定位板（13）顶面平齐；

1.3）将土工格栅放入土盒框架（7）后，土工格栅从侧面伸出一定长度使其能刚好被滑动夹具（20）固定，安装土工格栅固定板（12），使土工格栅固定板（12）和土工格栅定位板（13）轻轻夹住土工格栅，使其保持在指定位置；

1.4）第二次将填料装满土盒框架（7），将上压力板（10）压在土盒框架（7）内的填料上；

1.5）将反力顶梁（14）压在土盒框架（7）上，将活动连梁杆（16）用螺栓与反力顶梁（14）、反力支座梁（15）固定，将液压顶（17）安装在反力支座梁（15）上；

1.6）将土工格栅固定在滑动夹具（20）内；

1.7）将电机主体（3）向烘道梁（18）方向移动，使烘道梁（18）部分区域伸入圆孔与电机主体（3）结合为一体，同时将齿轮条（24）啮合在齿轮传动轴（4）当中。

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