本实用新型是关于路桥过渡段不均匀沉降试验系统领域，特别涉及一种研究路桥过渡段最佳截面曲线的试验装置。
背景技术：
桥头跳车，是指桥梁、涵洞等构造物本身及桥坡由于行车荷载和自重的作用而继续沉降，通常构造物沉降与桥坡沉降不一致即产生不均匀沉降，致使桥坡与构造物连接处的路面出现台阶，从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一，严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了政府基础建设大发展的社会效益和经济效益。
路桥过渡段不均匀沉降发生的主要原因是路、桥作为不同类型的结构，其刚度存在较大差异，在自重和汽车荷载的长期作用下，当台背填土以及地基沉降累积达到一定程度时，桥台和路堤交界处产生明显的台阶。因此，研究原位土和回填土之间的过渡段截面曲线与过渡段长期沉降的关系，对于研究桥头跳车现象有着重大意义。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种通过伺服加载装置来模拟交通荷载工况，并通过改变橡胶分隔板的尺寸配比实现不同过渡段截面，监测路面交通荷载长期作用下，路桥过渡段在不同截面曲线的情况下，路桥过渡段的沉降情况差异，以及原位土和回填土交界面的应力分布情况的试验装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种研究路桥过渡段最佳截面曲线的试验装置，所述试验装置包括试验箱，填充在试验箱内的原位土和回填土，将原位土和回填土分隔开的多块橡胶分隔板，设置在橡胶分隔板上的土压力盒，位于原位土和回填土上层的混凝土面板以及位于混凝土面板上的伺服加载系统和lvdt位移传感器；所述多块橡胶分隔板通过纵向和横向相互搭接形成阶梯状面对原位土和回填土进行分隔。
进一步地，所述橡胶分隔板的长度与试验箱的宽度相同，宽度分别有2cm、4cm、6cm、8cm、10cm五种规格。
进一步地，所述橡胶分隔板在沿长度方向上的其中一侧设置有插槽，另一侧设有与插槽匹配的凸沿，用于橡胶分隔板纵向和横向的相互搭接。
进一步地，橡胶分隔板的材质均为柔性橡胶。
进一步地，所述回填土在填充过程中采用分层压实的方法，以每块纵向橡胶分隔板的高度为一层。
进一步地，所述lvdt位移传感器均布在混凝土面板上。
进一步地，每块橡胶分隔板中心处均安装一个土压力盒。
本实用新型的有益效果是：本实用新型装置通过不同规格的橡胶分隔板组合，来实现路桥过渡段中原位土和回填土的过渡段曲线斜率变化，使用伺服加载系统模拟路面交通荷载，并通过lvdt位移传感器和土压力盒分别监测路面沉降和过渡面土体应力分布，来研究路面交通荷载下，路桥过渡段最佳截面曲线，进而优化过渡段设计参数，指导相关工程施工。
附图说明
图1为本实用新型中模型箱的正视图。
图2为本实用新型中模型箱的侧视图。
图3为橡胶分隔板的拼装示意图。
图4为橡胶分隔板的细部构造图。
图中的附图标记为：1.橡胶分隔板；2.原位土；3.回填土；4.混凝土面板；5.伺服加载系统；6.lvdt位移传感器；7.土压力盒。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步阐述：
为了明确交通荷载作用下，路桥过渡段原位土与回填土的最佳截面曲线，本实用新型提供了一种研究路桥过渡段最佳截面曲线的试验装置，能通过伺服加载系统模拟路面交通荷载，并通过改变橡胶分隔板的尺寸配比实现不同过渡段截面，利用lvdt位移传感器监测路面沉降变化，土压力盒监测过渡面土体应力分布情况，来实现这一目的。
图1-2是本实用新型实验装置的结构示意图，其主体为一个试验箱，箱内包含土体部分：橡胶分隔板1、原位土2、回填土3，路面部分：混凝土面板4、伺服加载系统5，以及监测部分：lvdt位移传感器6、土压力盒7。其中，原位土2和回填土3填充在试验箱内，多块橡胶分隔板1通过纵向和横向相互搭接形成阶梯状面对原位土2和回填土3进行分隔开，通过不同规格橡胶分隔板1的排列组合，模拟形成多种比例的过渡面曲线斜率。
混凝土面板4设置在原位土2、回填土3的表面，模拟路桥过渡段的路面结构；
伺服加载系统5用来模拟路面交通荷载，可以通过改变振幅、频率来模拟不同类型的交通荷载(重型卡车、小汽车等)。
lvdt位移传感器6和土压力盒7构成监测系统，其中，lvdt位移传感器6均布在混凝土面板4上，用于监测试验过程中过渡段路面的沉降情况，每块橡胶分隔板1中心处安装一个土压力盒7，用于监测试验过程中过渡面的土体应力分布情况。土压力盒7可以安装在原位土2一侧也可以安装在回填土3一侧。
作为优选方案，本实施方式中，试验箱的长为1m，宽为0.5m，高为0.8m，则所述橡胶分隔板1的长度与试验箱的宽度相同为0.5m，宽度分别可以采用2cm、4cm、6cm、8cm、10cm五种规格。
另外，如图4所示，所述橡胶分隔板1在沿长度方向上的其中一侧设置有插槽，另一侧设有与插槽匹配的凸沿，便于橡胶分隔板1纵向和横向的相互搭接。
橡胶分隔板1的材质选用柔性橡胶，其刚度远远小于原位土2和回填土3，对试验结果产生的影响可以忽略不计。
所述回填土3在填充过程中采用分层压实的方法，以每块纵向的橡胶分隔板1的高度为一层。
本实用新型装置的试验步骤如下：
(1)将不同规格的橡胶分隔板1拼装成具有一定斜率的阶梯状，并在每一块橡胶分隔板上安装土压力盒7，记录下该组试验的阶梯比以及斜率；
(2)向试验箱内左侧填充刚度相对较小的软土作为原位土2；
(3)将拼装好的橡胶分隔板1固定在试验箱中；
(4)向试验箱内另一侧分层填充刚度较大的砂土作为回填土3并压实；
(5)在原位土2和回填土3顶部安装混凝土面板4并固定；
(6)在混凝土面板4上安装lvdt位移传感器6和伺服加载装置5；
(7)通过伺服加载装置5模拟不同振幅、频率的简谐荷载；
(8)记录该组试验不同交通荷载工况下的路面沉降数据和交界面应力分布情况；
(9)改变橡胶分隔板1的阶梯比和斜率，进行下一组试验。
通过对比分析多组试验得出的结果，可以得到交通荷载长期作用下，为防止不均匀沉降所设计路桥过渡段最佳截面曲线。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
1.一种研究路桥过渡段最佳截面曲线的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括试验箱，填充在试验箱内的原位土(2)和回填土(3)，将原位土(2)和回填土(3)分隔开的多块橡胶分隔板(1)，设置在橡胶分隔板(1)上的土压力盒(7)，位于原位土(2)和回填土(3)上层的混凝土面板(4)以及位于混凝土面板(4)上的伺服加载系统(5)和lvdt位移传感器(6)；所述多块橡胶分隔板(1)通过纵向和横向相互搭接形成阶梯状面对原位土(2)和回填土(3)进行分隔。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述橡胶分隔板(1)的长度与试验箱的宽度相同，宽度分别有2cm、4cm、6cm、8cm、10cm五种规格。
3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述橡胶分隔板(1)在沿长度方向上的其中一侧设置有插槽，另一侧设有与插槽匹配的凸沿，用于橡胶分隔板(1)纵向和横向的相互搭接。
4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，橡胶分隔板(1)的材质均为柔性橡胶。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述回填土(3)在填充过程中采用分层压实的方法，以每块纵向橡胶分隔板(1)的高度为一层。
6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述lvdt位移传感器(6)均布在混凝土面板(4)上。
7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，每块橡胶分隔板(1)中心处均安装一个土压力盒(7)。
技术总结