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专利号: 2021102444717
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:将待堆填土坡原型按照预设比例建立待堆填土坡分析模型,确定模型尺寸;设定所述土坡分析模型的堆填层数N,通过所述土坡原型和所述堆填层数N确定每层土体所产生的竖向荷载;

S2:在模型箱底部填筑地基土体;在所述地基土体上水平布置2M块载荷板,立柱左右两侧各布置M块,其中,M≥N;

S3:设定n=1;

S4:当n=1时,自左向右,通过调节杠杆加载系统向第1块至第2M块所述载荷板施加竖向应力,使第1块至第2M块所述载荷板受到的竖向应力之和等于第1层土体的所述竖向荷载,模拟第1层土体的堆填;利用位移测试装置监测每块所述载荷板的竖向位移,从而获得第1层土体堆填期间的地基土体表面沉降线;

当n>1时,自左向右,保持第n‑1块和第2M‑(n‑2)块载荷板上的竖向应力不变,通过所述杠杆加载系统调整第n块至第2M‑(n‑1)块所述载荷板施加竖向应力,使第n块至第2M‑(n‑1)块所述载荷板受到的竖向应力的增加值之和等于第n层土体的所述竖向荷载,模拟第n层土体的堆填;利用位移测试装置监测每块所述载荷板的竖向位移,从而获得第n层土体堆填期间的地基土体表面沉降线;

S5:判断n=N是否成立,若是,则土体堆填模拟完成;若否,则使n=n+1,重复步骤S4;

所述土坡堆填过程模拟方法涉及一种土坡堆填过程模拟装置,包括模型箱、杠杆加载系统、反力系统、监测系统;

所述杠杆加载系统包括杠杆套组、砝码托盘、砝码、传力杆、载荷板;

所述反力系统包括反力梁、立柱、底板;

所述监测系统包括位移测试装置、压力采集设备;

所述模型箱顶部设置有开口,所述模型箱的外侧设置有所述立柱,所述模型箱的内侧设置有地基土体;所述立柱底部与所述底板固定连接,所述立柱顶部与所述反力梁固定连接;所述载荷板设置于所述地基土体上方,所述传力杆底部通过两支点与所述载荷板连接,所述传力杆顶部与所述杠杆套组连接;所述杠杆套组中间支点连接于所述反力梁,所述杠杆套组远离中间支点一侧连接有所述砝码托盘,所述砝码装载于所述砝码托盘;所述传力杆中间设置有所述压力采集设备,所述载荷板上设置有所述位移测试装置。

2.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述S2中,M≥2,所述载荷板为长条形,所述载荷板沿所述载荷板的宽度方向均匀排列。

3.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:在所述S2中,根据所述土坡分析模型的坡度,确定所述载荷板的宽度。

4.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述土坡分析模型为非对称双向土坡、对称双向土坡、单向土坡、直立土坡的其中之一。

5.如权利要求4所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述土坡分析模型为非对称双向土坡时,在所述S2中,所述立柱左右两侧的所述载荷板的宽度不同;所述土坡分析模型为对称双向土坡时,在所述S2中,所述立柱左右两侧的所述载荷板的宽度相同;所述土坡分析模型为单向土坡时,在所述S4中,通过调节所述杠杆加载系统向从左至右的第1块至第M块所述载荷板施加竖向应力;所述土坡分析模型为直立土坡时,在所述S4中,对所有所述载荷板均施加相同竖向应力。

6.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述杠杆套组由多根中间镂空杠杆组成,所述中间镂空杠杆之间相互独立;所述中间镂空杠杆上设置有滑轨,所述砝码托盘悬挂于滑动条,所述滑动条与所述滑轨滑动连接。

7.如权利要求6所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述中间镂空杠杆上设置有刻度,所述刻度沿所述中间镂空杠杆的长度方向均匀分布。

8.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述砝码的质量能够增加或减小,所述砝码在所述杠杆套组上的位置能够变化。

9.如权利要求1所述的一种土坡堆填过程模拟方法,其特征在于:所述位移测试装置为两个,对称分布于所述传力杆两侧。