CN206672504U - 一种微型桩群加固边坡的试验模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型桩群加固边坡的试验模型，包括模型箱和填装在所述模型箱内由土体固结形成的边坡模型；所述模型箱由底板、左挡板、右挡板、前挡板和后挡板构成；所述边坡模型由坡体模型和位于坡体模型上的二级阶梯结构的滑体模型组成，所述滑体模型与坡体模型的接触面为弧形面，所述滑体模型包括依次设置的第一平台、第一斜坡、第二平台和第二斜坡，所述第二平台上竖直插装有多根模拟微型桩，多根所述模拟微型桩的下端均穿过滑体模型伸入至坡体模型内，相邻两根所述模拟微型桩的顶端通过连系梁连接。本实用新型通过模拟微型桩将滑体模型与坡体模型加固为一体，能够为微型桩群与边坡相互作用特征的研究提供便利。
Description
技术领域
本实用新型属于模拟微型桩与边坡相互作用试验技术领域，尤其是涉及一种微型桩群加固边坡的试验模型。
背景技术
地震时边坡易产生滑坡，在滑坡防治工程中有多种加强坡体的方法，设置微型桩群是比较常见的加固坡体的方法，微型桩群的设置可以有效提高边坡在地震时的动力稳定性，但是在地震时往往会出现微型桩的变形和破坏甚至断裂的情况，影响微型桩群加固的力度和使用的耐久性，因此有必要对振动载荷作用下微型桩群与边坡相互作用特征进行科学分析。但是目前对振动载荷作用下微型桩群与边坡相互作用特征的研究还不太成熟，主要原因在于，实际现场中的微型桩群与边坡在振动载荷作用下的相互作用特征难以测量。缺少一种能够模拟实际中微型桩群加固边坡的试验模型，以方便科研工作人员在实验室对微型桩群与边坡在振动载荷作用下的相互作用特征进行观察、测量和研究。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微型桩群加固边坡的试验模型，通过模拟微型桩将滑体模型与坡体模型加固为一体，实现振动环境中微型桩群加固边坡，延缓边坡破坏，能够为微型桩群与边坡相互作用特征的研究提供便利，便于科研工作人员在实验室对微型桩群与边坡在振动载荷作用下的相互作用特征进行观察、测量和研究，该模型制造方便，在试验完成后只需更换模拟微型桩，其他材料可回收再用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种微型桩群加固边坡的试验模型，包括模型箱和填装在所述模型箱内由土体固结形成的边坡模型；所述模型箱由底板、左挡板、右挡板、前挡板和后挡板构成；其特征在于：所述边坡模型由坡体模型和位于坡体模型上的二级阶梯结构的滑体模型组成，所述滑体模型与坡体模型的接触面为弧形面，所述滑体模型包括依次设置的第一平台、第一斜坡、第二平台和第二斜坡，所述第二平台上竖直插装有多根模拟微型桩，多根所述模拟微型桩的下端均穿过滑体模型伸入至坡体模型内，相邻两根所述模拟微型桩的顶端通过连系梁连接。
上述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述滑体模型与坡体模型的接触面之间设置有双层聚乙烯塑料薄膜。
上述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述左挡板和右挡板之间可拆卸安装有多根横杆，所述横杆位于滑体模型的上方。
上述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述坡体模型设置在底板的上方，坡体模型与底板之间设置有碎石垫层。
上述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述后挡板设置在坡体模型的后侧，所述前挡板设置在坡体模型的前侧，所述坡体模型与后挡板之间设置有第一泡沫板，所述坡体模型与前挡板之间设置有第二泡沫板，所述第一泡沫板和第二泡沫板均包裹有聚乙烯塑料薄膜。
上述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：多根所述模拟微型桩呈梅花形插装在第二平台上。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型设计合理，结构简单，加工制作及安装布设方便。
2、本实用新型通过模拟微型桩将滑体模型与坡体模型加固为一体，实现振动环境中微型桩群加固边坡、延缓边坡破坏的目的，能够为微型桩群与边坡相互作用特征的研究提供便利。
3、本实用新型通过土体固结形成边坡模型，使模型制造方便，在试验完成后只需更换模拟微型桩，其他材料可回收再用，降低了试验成本。
综上所述，本实用新型通过模拟微型桩将滑体模型与坡体模型加固为一体，实现振动环境中微型桩群加固边坡、延缓边坡破坏的目的，能够为微型桩群与边坡相互作用特征的研究提供便利，便于科研工作人员在实验室对微型桩群与边坡在振动载荷作用下的相互作用特征进行观察、测量和研究，该模型制造方便，在试验完成后只需更换模拟微型桩，其他材料可回收再用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的左视剖视图。
图3为本实用新型边坡模型的俯视图。
附图标记说明:
1—前挡板； 2—左挡板； 3—右挡板；
4—底板； 5—后挡板； 6—横杆；
7-1—第一泡沫板； 7-2—第二泡沫板； 8—模拟微型桩；
9—坡体模型； 10—滑体模型； 10-1—第一斜坡；
10-2—第二平台； 10-3—第二斜坡； 10-4—第一平台
11—连系梁； 12—碎石垫层。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括模型箱和填装在所述模型箱内由土体固结形成的边坡模型；所述模型箱由底板4、左挡板2、右挡板3、前挡板1和后挡板5构成，其中底板4为矩形板，左挡板2、右挡板3、前挡板1和后挡板5均竖直安装在底板4上；所述边坡模型由坡体模型9和位于坡体模型9上的二级阶梯结构的滑体模型10组成，所述滑体模型10与坡体模型9的接触面为弧形面，所述滑体模型10包括依次设置的第一平台10-4、第一斜坡10-1、第二平台10-2和第二斜坡10-3，所述第二平台10-2上竖直插装有多根模拟微型桩8，多根所述模拟微型桩8的下端均穿过滑体模型10伸入至坡体模型9内，相邻两根所述模拟微型桩8的顶端通过连系梁11连接。
需要说明的是，所述模拟微型桩8为铝管。利用所述边坡模型模拟实际中的边坡，利用多个插装在第二平台10-2上的模拟微型桩8模拟实际中的微型桩群，通过模拟微型桩8将滑体模型10与坡体模型9加固为一体，实现振动环境中微型桩群加固边坡、延缓边坡破坏的目的，能够为微型桩群与边坡相互作用特征的研究提供便利，便于科研工作人员在实验室对微型桩群与边坡在振动载荷作用下的相互作用特征进行观察、测量和研究，通过土体固结形成边坡模型，使模型制造方便，在试验完成后只需更换模拟微型桩，其他材料可回收再用。
本实施例中，所述滑体模型10与坡体模型9的接触面之间设置有双层聚乙烯塑料薄膜。设置双层聚乙烯塑料薄膜的目的在于减小滑体模型10与坡体模型9之间的摩擦力，缩短试验时滑体模型10从坡体模型9上滑下的时间，加快试验过程。
如图1和图2所示，本实施例中，所述左挡板2和右挡板3之间可拆卸安装有多根横杆6，所述横杆6位于滑体模型10的上方。需要说明的是，左挡板2和右挡板3均为缺角矩形板且缺失的角为三角板，多根横杆6可拆卸安装在两个缺角矩形板的斜边之间，多根横杆6和两个缺角矩形板的斜边上均开有孔径相同的螺钉孔，多根横杆6通过螺钉可拆卸安装在两个缺角矩形板的斜边之间。在制作所述边坡模型时，拆除横杆6，边坡模型做好后安装横杆6，安装横杆6的原因在于进行振动载荷作用下模拟微型桩群与边坡相互作用试验时，需要对模型箱施加振动载荷，左挡板2和右挡板3的上部缺少支承，容易导致左挡板2和右挡板3损伤，所以安装横杆6能增加模型箱的稳定性，减小振动载荷对左挡板2和右挡板3的损伤。
如图2所示，本实施例中，所述坡体模型9设置在底板4的上方，坡体模型9与底板4之间设置有碎石垫层12。设置碎石垫层12的目的在于使土体与底板4不直接接触，碎石垫层12与土体的摩擦力较大，避免了在进行振动载荷作用下模拟微型桩群与边坡相互作用试验时，坡体模型9与底板4的相对位移太大，影响试验数据的准确性。
如图1和图2所示，本实施例中，所述后挡板5设置在坡体模型9的后侧，所述前挡板1设置在坡体模型9的前侧，所述坡体模型9与后挡板5之间设置有第一泡沫板7-1，所述坡体模型9与前挡板1之间设置有第二泡沫板7-2，所述第一泡沫板7-1和第二泡沫板7-2均包裹有聚乙烯塑料薄膜。包裹聚乙烯塑料薄膜是为了减小坡体模型9与第一泡沫板7-1和第二泡沫板7-2的摩擦力，设置第一泡沫板7-1和第二泡沫板7-2的目的在于，避免了在进行振动载荷作用下模拟微型桩群与边坡相互作用试验时，后挡板5和前挡板1直接接触土体，对土体施加刚性冲击；设置第一泡沫板7-1和第二泡沫板7-2消除了模型箱的边界效应。
如图1、图2和图3所示，本实施例中，多根所述模拟微型桩8呈梅花形插装在第二平台10-2上。
本实用新型实际使用时：首先在拆除模型箱上的横杆6，然后在模型箱的底板4上设置碎石垫层12，在后挡板5上设置第一泡沫板7-1和前挡板1上设置第二泡沫板7-2，在第一泡沫板7-1和第二泡沫板7-2上包裹聚乙烯塑料薄膜，最后在模型箱内用土体固结形成坡体模型9，在坡体模型9的弧形面上设置双层聚乙烯塑料薄膜，再在坡体模型9上用土体固结形成滑体模型10，在滑体模型10的第二平台10-2上插装多根模拟微型桩8，相邻两根所述模拟微型桩8的顶端通过连系梁11连接，把拆除的横杆6装上，试验模型制作完成。对做好的试验模型施加模拟地震动力的振动载荷，模拟了实际中微型桩群加固的边坡在地震中的情况，科研工作人员只需对此时的试验模型的各种数据进行测量，即可得出实际中微型桩群加固的边坡在地震中的各种数据。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种微型桩群加固边坡的试验模型，包括模型箱和填装在所述模型箱内的由土体固结形成的边坡模型，所述模型箱由底板(4)、左挡板(2)、右挡板(3)、前挡板(1)和后挡板(5)构成，其特征在于：所述边坡模型由坡体模型(9)和位于坡体模型(9)上的二级阶梯结构的滑体模型(10)组成，所述滑体模型(10)与坡体模型(9)的接触面为弧形面，所述滑体模型(10)包括依次设置的第一平台(10-4)、第一斜坡(10-1)、第二平台(10-2)和第二斜坡(10-3)，所述第二平台(10-2)上竖直插装有多根模拟微型桩(8)，多根所述模拟微型桩(8)的下端均穿过滑体模型(10)伸入至坡体模型(9)内，相邻两根所述模拟微型桩(8)的顶端通过连系梁(11)连接。
2.按照权利要求1所述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述滑体模型(10)与坡体模型(9)的接触面之间设置有双层聚乙烯塑料薄膜。
3.按照权利要求1所述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述左挡板(2)和右挡板(3)之间可拆卸安装有多根横杆(6)，所述横杆(6)位于滑体模型(10)的上方。
4.按照权利要求1所述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述坡体模型(9)设置在底板(4)的上方，坡体模型(9)与底板(4)之间设置有碎石垫层(12)。
5.按照权利要求1所述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：所述后挡板(5)设置在坡体模型(9)的后侧，所述前挡板(1)设置在坡体模型(9)的前侧，所述坡体模型(9)与后挡板(5)之间设置有第一泡沫板(7-1)，所述坡体模型(9)与前挡板(1)之间设置有第二泡沫板(7-2)，所述第一泡沫板(7-1)和第二泡沫板(7-2)均包裹有聚乙烯塑料薄膜。
6.按照权利要求1至5中的任一权利要求所述的一种微型桩群加固边坡的试验模型，其特征在于：多根所述模拟微型桩(8)呈梅花形插装在第二平台(10-2)上。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107942038A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-04-20 | 石家庄铁道大学 | 边坡支护模型试验系统及试验方法 |
| CN110068668A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-30 | 同济大学 | 滑坡离心试验模型箱 |
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