模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115142483A(43)申请公布日2022.10.04(21)申请号202210769687.X(22)申请日2022.06.30(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区新街口街道四牌楼2号(72)发明人庄妍曹丙远王赛陆运生(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师石艳红(51)Int.Cl.E02D33/00(2006.01)G01N33/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置(57)摘要本发明公开了一种模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，包括模型槽，模型槽分上下两部分，下部模型槽由若干模型桩、桩间软土、钢板和液压千斤顶。桩体底部固定在模型槽底部，钢板预留孔洞放置桩体，桩间填筑地基软土；上部模型槽为填筑路堤及高速铁路面层材料，面层材料自下而上为基床底层、基床表层、支承层、轨道板、铁轨；在填筑碎石层、路堤以及高速铁路面层材料时，沿竖直方向埋设测沉降装置，等间距布置土压力计等测量仪器，以分析因地下水位下降而导致桩间软土失去承载力过程中高速铁路桩承式路堤的荷载传递与变形规律。本发明结构简单、操作方便，可模拟因地下水位下降导致地基软土固结沉降失去承载力的过程。CN115142483ACN115142483A权利要求书1/1页1.一种模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：包括模型槽（1），模型槽（1）分上下两部分，分别为上部模型槽和下部模型槽，下部模型槽包括若干桩体（2）、桩间软土（5）、钢板（4）和升降装置；钢板（4）上开设有与桩体（2）对应的钢板预留桩孔（401），桩体（2）穿过钢板预留桩孔（401）设置，桩体（2）底部固定在模型槽（1）内底部，钢板（4）上部的桩体（2）之间填筑桩间软土（5），桩间软土（5）填筑至与桩体（2）顶面齐平，钢板（4）下部由升降装置托承；上部模型槽包括路堤（7）和面层材料，路堤（7）铺设于桩间软土（5）顶面，面层材料铺设于路堤（7）顶面，面层材料包括自下而上依次堆叠的基床底层（8）、基床表层（9）、支承层（10）、轨道板（11）和铁轨（12）。2.根据权利要求1所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：还包括碎石层（6），碎石层（6）铺设于桩间软土（5）顶面和路堤（7）之间。3.根据权利要求2所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：还包括测沉降装置（13），测沉降装置（13）为多个，测沉降装置（13）沿竖直方向埋设于桩体（2）顶面和桩间软土（5）的表面。4.根据权利要求3所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：所述测沉降装置（13）包括位移计（1303）、波纹软管（1302）和沉降板（1301）；波纹软管（1302）竖向固定于两块沉降板（1301）之间，位移计（1303）固定于波纹软管（1302）内的沉降板（1301）上。5.根据权利要求4所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：相邻两块沉降板（1301）之间间距8cm。6.根据权利要求2所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：还包括土压力计，土压力计分为竖向土压力计（15）和水平土压力计（14），由碎石层（6）向上每隔8cm布置一个竖向土压力计（15），碎石层（6）的水平方向上布置水平土压力计（14）。7.根据权利要求1所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：所述升降装置为液压千斤顶（3），液压千斤顶（3）的顶面与钢板（4）接触。8.根据权利要求7所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：钢板（4）的初始位置为地下水位线的位置，液压千斤顶（3）下降高度等于因地下水位下降导致地基软土产生固结沉降的距离。9.根据权利要求1所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：还包括防水土工布（16），防水土工布（16）铺设于钢板（4）上表面。10.根据权利要求7所述的模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置，其特征在于：所述液压千斤顶（3）为多个，分布于钢板（4）底部四周及中心位置。2CN115142483A说明书1/3页模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置技术领域[0001]本发明涉及岩土工程领域，特别是模拟地下水位下降的高速铁路桩承式路堤模型试验装置。背景技术[0002]软土地基具有高含水量、大孔隙、低密度、低强度、高压缩性等特点，且多为淤泥、淤泥质黏土。我国软土地基主要分布在沿海地区(环渤海、长三角、福建