1.一种季节性冻土室内试验专用装置,包括试验台(1),所述试验台(1)顶端固接有模型箱(2),所述模型箱(2)内设置有模型桩(3),其特征在于:模拟土层,设置在所述模型箱(2)内,所述模型桩(3)一端插入所述模拟土层内;
端盖(4),设置在所述模型箱(2)顶端,所述端盖(4)与所述模型箱(2)可拆卸连接,所述模型桩(3)穿过所述端盖(4),且所述端盖(4)通过限位件对所述模型桩(3)进行限位;
环境模拟部,包括供水件和升温件,其中,
所述供水件设置在所述模型箱(2)外,且所述供水件与所述模拟土层连通;所述升温件设置在所述端盖(4)与所述模拟土层之间,所述升温件用于对所述模拟土层进行升温;
施力件,通过支杆(17)设置在所述模型箱(2)外,所述施力件与所述模型桩(3)传动连接;
监测部,设置在所述模型桩(3)上,所述监测部用于对所述模型桩(3)进行监测。
2.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述模拟土层包括由下至上依次设置的厚碎石层(5)、厚粗砂层(6)、厚土工布层(7)、地基(8),所述供水件与所述厚碎石层(5)连通,所述模型桩(3)一端插入所述地基(8)内,所述升温件位于所述地基(8)与所述端盖(4)之间,且所述地基(8)与所述升温件之间存在间隙。
3.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述模型箱(2)顶端内壁开设有放置槽(9),所述端盖(4)底端通过所述放置槽(9)放置在所述模型箱(2)顶端,所述端盖(4)中心位置开设有阶梯型的摇晃口(10),所述限位件与所述摇晃口(10)相适配,所述模型桩(3)与所述摇晃口(10)之间存在间隙。
4.根据权利要求3所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述限位件包括设置在所述摇晃口(10)内的限位柱(11),所述限位柱(11)外壁与所述摇晃口(10)相适配,且所述限位柱(11)通过所述摇晃口(10)与所述端盖(4)可拆卸连接,所述模型桩(3)贯穿所述限位柱(11)中心位置,且所述模型桩(3)与所述限位柱(11)滑动连接。
5.根据权利要求2所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述供水件包括设置在所述模型箱(2)外的供水箱(12),所述供水箱(12)通过进水管(13)与所述厚碎石层(5)连通。
6.根据权利要求2所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述升温件包括设置在所述地基(8)与所述端盖(4)之间的换热管(14),所述模型箱(2)顶端开设有用于对所述换热管(14)进行支撑的豁口(15),所述换热管(14)通过所述豁口(15)与所述模型箱(2)可拆卸连接,所述模型箱(2)外设置有供热水箱(16),所述换热管(14)的进水端和出水端分别通过所述豁口(15)与所述供热水箱(16)连通。
7.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述支杆(17)与所述试验台(1)固接,所述施力件包括与所述支杆(17)可拆卸连接的支撑板(18),所述支撑板(18)上固接有传动器(19),所述传动器(19)输出端铰接有一刚性杆(20),所述刚性杆(20)末端与所述模型桩(3)外壁铰接。
8.根据权利要求2所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述监测部包括固定在所述模型桩(3)外壁的土压力传感器(21)和孔隙水压力传感器(22),所述地基(8)内设置有温度传感器(23),所述端盖(4)靠近所述地基(8)的一侧固接有直线位移传感器(24),所述支杆(17)上可拆卸连接有激光位移计(25),所述激光位移计(25)与位于所述端盖(4)上方的所述模型桩(3)对应设置。
9.根据权利要求8所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:所述模型桩(3)为中空结构,所述模型桩(3)内壁固接有导出管(26),所述土压力传感器(21)和所述孔隙水压力传感器(22)的传输线通过所述导出管(26)伸出所述模型箱(2)外。
10.一种季节性冻土室内试验专用装置的使用方法,根据权利要求1‑9任意一项所述的季节性冻土室内试验专用装置,其特征在于:操作步骤包括:S1:制备模拟土层:向模型箱(2)内依次铺设厚碎石层(5)、厚粗砂层(6)、厚土工部层、地基(8),铺设完毕后对地基(8)进行饱和;
S2:安装升温件:将升温件放置在模型箱(2)顶端;
S3:安装模型桩(3):安装各类传感器,随后在模型箱(2)顶端放置端盖(4),通过限位件将模型桩(3)一端置入模型箱(2)内,随后对模型桩(3)施压;
S4:开始试验:启动各类传感器,启动施力件和升温件,对各类传感器的监测数值进行记录。