膨胀土侧向膨胀力综合测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，包括用于盛装膨胀土的模型箱，模型箱内设有一侧悬空、另一侧与膨胀土接触的支挡构件，模型箱的箱壁上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第一压力检测部件，支挡构件上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第二压力检测部件，膨胀土内设有多个分设于不同深度位置的湿度检测部件。该综合测试装置可以模拟测得膨胀土在不同湿度、不同深度环境下作用于不同支挡结构的侧向膨胀力，为膨胀土地区支挡结构设计提供膨胀力试验依据。

【技术实现步骤摘要】
膨胀土侧向膨胀力综合测试装置
本专利技术涉及土木工程测量
，具体涉及一种膨胀土侧向膨胀力综合测试装 置。
技术介绍
膨胀土是一种具有较大的吸水膨胀和失水收缩变形特征的高塑性粘土。膨胀力是 度量膨胀土膨胀特性的一个重要指标，其岩土工程基本术语标准（GB/T50279-98)中的定义 为：土体在不允许侧向变形下充分吸水，使其保持不发生坚向膨胀所需施加的最大压力值， 包括坚向膨胀力和水平膨胀力。目前，膨胀力测试方法主要有膨胀反压法、加压膨胀法及平 衡加压法3种。但上述传统试验方法受试样尺寸、注水方式、填料压实度等因素影响，使得 其试验结果既与实际膨胀力水平存在差距，又不能模拟不同支挡构件形式下的服役环境， 因此不能直接为现场原位监测和边坡支挡构件设计服务。 目前，没有模拟不同支挡构件形式下膨胀土侧向膨胀力的试验装置，关于试验中 如何模拟不同边界条件、膨胀土边坡的形状和尺寸、加荷方式、注水方法等还从来没有人进 行过类似的试验。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种膨胀土侧向膨胀 力综合测试装置，该综合测试装置可以模拟测得膨胀土在不同湿度、不同深度环境下作用 于不同支挡结构的侧向膨胀力，为膨胀土地区支挡结构设计提供膨胀力试验依据。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案： 一种膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，包括用于盛装膨胀土的模型箱，所述模型箱内 设有一侧悬空、另一侧与膨胀土接触的支挡构件，所述模型箱的箱壁上设有多个分设于不 同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第一压力检测部件，所述支挡构件上设有多个 分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第二压力检测部件，所述膨胀土内设 有多个分设于不同深度位置的湿度检测部件。 作为本专利技术的进一步改进： 所述模型箱的部分箱壁与膨胀土之间还设有第一反滤层，所述模型箱的箱壁上设有多 个分设于不同深度位置的用于测量第一反滤层侧向压力的第三压力检测部件。 所述支挡构件的部分支挡面与膨胀土之间还设有第二反滤层，所述支挡构件上设 有多个分设于不同深度位置的用于测量第二反滤层侧向压力的第四压力检测部件。 所述第一反滤层和第二反滤层均为中粗砂填充层。 所述第一压力检测部件、第二压力检测部件、第三压力检测部件和第四压力检测 部件均为与JMZX-5006A测试仪配套使用的土压力盒；所述湿度检测部件为与FDS-100 土壤 湿度测试仪配套使用的土壤湿度传感器。 所述膨胀土内沿深度方向间隔设有多层渗排水管网，所述渗排水管网包括位于所 述膨胀土内的砂沟以及埋设于所述砂沟中的PVC管，所述PVC管上开设有孔，各层渗排水管 网中的PVC管均连接有延伸出膨胀土顶面的注水管。 所述支挡构件为桩板墙或重力式挡墙，所述桩板墙包括设于模型箱内的支撑桩以 及连接于所述支撑桩上的挡板。 所述膨胀土的顶面设有多个坚向布置的具有一定深度的砂孔，砂孔中充填满中细 砂。 所述测试装置还包括用于测量支挡构件变形量的百分表以及用于测量支挡构件 内力的混凝土应变计。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术膨胀土侧向膨胀力综合测试装置可 模拟不同支挡结构形式，如无位移的重力式挡墙、允许产生一定位移量的桩板墙等支挡结 构形式，膨胀土边坡对支挡结构产生的侧向膨胀力。还能够测试不同等级膨胀土在大气降 水入渗或地下水位上升条件下，膨胀土的湿度以及作用在不同支挡结构上的侧向膨胀力， 从而获得不同支挡结构形式时膨胀土侧向膨胀力随湿度变化、沿深度方向的分布规律，为 膨胀土地区支挡结构设计提供膨胀力试验依据。 【附图说明】 图1为本专利技术膨胀土侧向膨胀力综合测试装置的主视结构示意简图。 图2为本专利技术膨胀土侧向膨胀力综合测试装置的俯视结构示意简图。 图3为本专利技术膨胀土侧向膨胀力综合测试装置设有渗排水管网的主视结构示意 简图。 图例说明： 1、模型箱；2、支挡构件；21、支撑桩；22、挡板；3、第一压力检测部件；4、第二压力检测 部件；5、湿度检测部件；6、第一反滤层；7、第三压力检测部件；8、第二反滤层；9、第四压力 检测部件；10、渗排水管网；11、注水管；12、砂孔；13、百分表。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。 如图1至图3所示，本专利技术膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，包括用于盛装膨胀土 的模型箱1，模型箱1内设有支挡构件2,支挡构件2的一侧悬空、另一侧与膨胀土接触，模 型箱1的箱壁上设有多个第一压力检测部件3,多个第一压力检测部件3埋设于模型箱1的 箱壁和膨胀土之间并沿深度方向间隔布置，可检测不同深度位置处的膨胀土对模型箱1的 箱壁的侧向膨胀力，模型箱1的箱壁相当于模拟静止挡墙(如重力式挡墙)，从而测量得到膨 胀土作用在模拟静止挡墙后的侧向膨胀力。支挡构件2上设有多个第二压力检测部件4,多 个第二压力检测部件4埋设于支挡构件2和膨胀土之间并沿深度方向间隔布置，可检测不 同深度位置处的膨胀土对支挡构件2的侧向膨胀力，该支挡构件2为允许产生一定位移量 的桩板墙，桩板墙包括装设于模型箱1中的支撑桩21以及连接于支撑桩21上的挡板22。 在实际应用中，支挡构件2可设置成不同形式的支挡结构，进而可测量膨胀土作用在不同 支挡结构时的侧向膨胀力。同时，膨胀土内还设有多个湿度检测部件5,多个湿度检测部件 5埋设在膨胀土中并沿深度方向间隔布置，可检测膨胀土不同深度位置处的湿度。本专利技术膨 胀土侧向膨胀力综合测试装置，可模拟不同支挡结构形式，如无位移的重力式挡墙、允许产 生一定位移量的桩板墙等支挡结构形式，膨胀土边坡对支挡结构产生的侧向膨胀力。还能 够测试不同等级膨胀土在大气降水入渗或地下水位上升条件下，膨胀土的湿度以及作用在 不同支挡结构上的侧向膨胀力，从而获得不同支挡结构形式时膨胀土侧向膨胀力随湿度变 化、沿深度方向的分布规律，从而解决了膨胀土边坡支挡结构设计中，特别是支挡结构允许 产生小幅变形或柔性挡墙设计时，侧向膨胀力大小和分布规律问题，为膨胀土地区支挡结 构设计提供膨胀力试验依据。 进一步，模型箱1的部分箱壁与膨胀土之间还设有第一反滤层6,即模型箱1的一 部分侧壁与膨胀土接触，另一部分侧壁与膨胀土之间设置第一反滤层6,模型箱1的箱壁上 设有多个第三压力检测部件7,多个第三压力检测部件7埋设于模型箱1的箱壁与膨胀土之 间并沿深度方向间隔设置，可检测第一反滤层6不同深度位置处的侧向压力。支挡构件2 的部分支挡面与膨胀土之间还设有第二反滤层8,即支挡构件2的支挡面中，一部分支挡面 直接与膨胀土接触，另一部分支挡面与膨胀土之间设置第二反滤层8,支挡构件2上设有多 个第四压力检测部件9,多个第四压力检测部件9埋设于支挡构件2和第二反滤层8之间并 沿深度方向间隔设置，可检测第二反滤层8不同深度位置处的侧向压力。设置第一反滤层 6和第二反滤层8后可以模拟实际工程中反滤层对支挡结构的减胀效果。上述第一反滤层 6和第二反滤层8为中粗砂填充层，在其他实施例中，第一反滤层6和第二反滤层8也可以 采用不同种类的材料，并可铺设成不同厚度，以测试不同反滤层对膨胀土的减胀效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：包括用于盛装膨胀土的模型箱（1），所述模型箱（1）内设有一侧悬空、另一侧与膨胀土接触的支挡构件（2），所述模型箱（1）的箱壁上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第一压力检测部件（3），所述支挡构件（2）上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第二压力检测部件（4），所述膨胀土内设有多个分设于不同深度位置的湿度检测部件（5）。

【技术特征摘要】
1. 一种膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：包括用于盛装膨胀土的模型箱 (1)，所述模型箱（1)内设有一侧悬空、另一侧与膨胀土接触的支挡构件（2)，所述模型箱 (1)的箱壁上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀力的第一压力检测 部件（3)，所述支挡构件（2)上设有多个分设于不同深度位置的用于测量膨胀土侧向膨胀 力的第二压力检测部件（4)，所述膨胀土内设有多个分设于不同深度位置的湿度检测部件 (5)。2. 根据权利要求1所述的膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：所述模型箱 (1) 的部分箱壁与膨胀土之间还设有第一反滤层（6)，所述模型箱（1)的箱壁上设有多个分 设于不同深度位置的用于测量第一反滤层（6)侧向压力的第三压力检测部件（7)。3. 根据权利要求2所述的膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：所述支挡构 件（2)的部分支挡面与膨胀土之间还设有第二反滤层（8)，所述支挡构件（2)上设有多个分 设于不同深度位置的用于测量第二反滤层（8)侧向压力的第四压力检测部件（9)。4. 根据权利要求3所述的膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：所述第一反 滤层（6)和第二反滤层（8)均为中粗砂填充层。5. 根据权利要求3所述的膨胀土侧向膨胀力综合测试装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨啸，
申请(专利权)人：杨啸，
类型：发明
国别省市：湖南;43