本发明属于路堤土拱效应研究，尤其涉及一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置。
背景技术：
1、当前，土拱效应的研究通常是采用活动门模型试验。目前通过活动门模型试验已初步掌握土拱在演化过程中，荷载传递以及土拱形状在各种条件下的变化的过程，为指导桩承式路堤荷载传递及沉降控制设计提出了一系列的设计方法，推动我国的高速铁路发展进程起到了较为重要的影响。但传统活动门模型试验是通过控制刚性的整块活动门下移到指定位置模拟桩土沉降差，随着研究的深入，传统活动门模型存在较多的局限性。原有的研究土拱效应的活动门试验装置难以通过模型试验模拟具体的工程实例，试验过程中的沉降差与工程实际不符合，难以模拟分层填筑的过程，难以模拟渗流作用对桩土相互作用的影响，因此有了如专利号为cn114965953b的渗流作用下不均匀沉降对土拱效应影响的活动门试验装置。
2、但是上述试验装置采用的排水孔出水，非排水孔处的粒料收到阻挡较难排出，不能反应出粒料的流失的实际情况，不能模拟出渗流作用对粒料流失的真实情况。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置,达到了便于更好地模拟出渗流作用对粒料流失的真实影响的效果。
2、有鉴于此，本发明提供一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，包括：
3、模型箱，所述模型箱底部呈开口状，模型箱用于容纳试验土，模型箱上方设置有喷淋组件，喷淋组件用于向模型箱内的试验土喷水，模型箱的侧部设置有水平渗流进水口，模型箱远离水平渗流进水口的一侧上下设置有第一出水口和第二出水口，第一出水口设置在模型箱下侧部，第二出水口与水平渗流进水口齐平且高于第一出水口，第一出水口和第二出水口均沿着模型箱宽度方向延伸至模型箱的前部和后部，第一出水口和第二出水口下方分别对应有第一集水箱和第二集水箱，模型箱内设置有水压力传感器和土压力传感器；
4、活动门，所述活动门盖接于模型箱的底部开口处，活动门下方设置有位移传感器；
5、底座，所述底座上设置有弹性组件，弹性组件另一端与活动门处的活动块连接；
6、蓄水箱，所述蓄水箱用于向喷淋组件和水平渗流进水口输水。
7、在本技术方案中，通过蓄水箱向喷淋组件送水使喷淋组件将水喷至模型箱内的试验土中，通过弹性组件的变形和活动块的位移及第一集水箱收集到的从第一出水口排出的水土混合物可以得到竖向渗流的试验数据；通过蓄水箱向水平渗流进水口送水使水分在模型箱内的试验土中水平渗流，通过弹性组件的变形和活动块的位移及第二集水箱收集到的从第二出水口排出的水土混合物可以得到水平渗流的试验数据，如此本装置能够实现对水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应的研究，并且第一出水口和第二出水口沿着宽度方向上全覆盖，能够更好地收集整个横面的水砂，便于更好地模拟出渗流作用对粒料流失的真实影响。
8、进一步的，集水箱内设置有滤网。
9、在本技术方案中，滤网分离出土颗粒，滤网采用不变形的不锈钢纺丝材质编织成网，其强度高，不易变形，为了收集尽可能小的颗粒，滤网的孔径为0.063mm，长度为380mm，并通过灵敏称重计记录渗蚀土体含量，过滤网袋每隔半小时更换一次，以记录渗蚀过程中被侵蚀土质量的变化。
10、进一步的，所述第一出水口和第二出水口出均设置有向集水箱倾斜的排水板。
11、进一步的，所述蓄水箱与升降装置连接，升降装置用于调节蓄水箱高度。
12、在本技术方案中，水平渗流进水口高度不变，做水平渗流试验时，蓄水箱高度能升降即能改变水头高度，如此能够试验出不同水头加载高度下的渗流情况。
13、进一步的，所述升降装置为剪刀叉式升降结构。
14、进一步的，所述模型箱包括四个支撑杆和与支撑杆固定连接的四块侧板，四块侧板围合成方形。
15、进一步的，所述侧板为透明状的亚克力板，侧板通过粘结的方式与支撑杆连接。
16、进一步的，所述模型箱具有高度调节结构，所述高度调节结构包括：
17、支撑杆，所述支撑杆包括外管和内杆，内杆滑动设置在外管内，内杆和外管上均间隔设置有多个连接孔；
18、固定件，所述固定件与连接孔相匹配，能穿过连接孔固定连接外管和内杆。在本技术方案中，固定件可以为螺栓螺母，当需要调节模型箱高度时，拆卸下侧板，旋松固定件，使内杆能在外管里滑动，调节内杆至合适位置，然后旋紧固定件，再将合适高度的侧板粘结到外管上。容纳土壤的模型箱高度能调节，适用不同土方大小的试验，增加本实验装置的多用性。
19、进一步的，内杆顶部固定连接有顶板，上述喷淋组件固定设置在顶板上。
20、在本技术方案中，移动内杆可以带动喷淋组件一起升降，无需再调节喷淋组件高度。
21、进一步的，模型箱上设置有关闭结构，用于关闭第一出水口或第二出水口，所述关闭结构包括：
22、容纳槽，所述容纳槽沿着模型箱长度方向上开设在侧壁玻璃内，容纳槽与第一出水口或第二出水口连通；
23、关闭板，所述关闭板滑动设置在容纳槽内，关闭板在容纳槽内滑动能关闭第一出水口或第二出水口，关闭板下端设置有从第一出水口延伸而出的操作杆，操作杆上下两端设置有磁吸块，第一出水口上下两端也设置有磁吸块。
24、本发明的有益效果是：
25、1.通过蓄水箱向喷淋组件送水使喷淋组件将水喷至模型箱内的试验土中，通过弹性组件的变形和活动块的位移及第一集水箱收集到的从第一出水口排出的水土混合物可以得到竖向渗流的试验数据；通过蓄水箱向水平渗流进水口送水使水分在模型箱内的试验土中水平渗流，通过弹性组件的变形和活动块的位移及第二集水箱收集到的从第二出水口排出的水土混合物可以得到水平渗流的试验数据，如此本装置能够实现对水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应的研究，并且第一出水口和第二出水口沿着宽度方向上全覆盖，能够更好地收集整个横面的水砂，便于更好地模拟出渗流作用对粒料流失的真实影响。
26、2.水平渗流进水口高度不变，做水平渗流试验时，蓄水箱高度能升降即能改变水头高度，如此能够试验出不同水头加载高度下的渗流情况。
27、3.容纳土壤的模型箱高度能调节，适用不同土方大小的试验，增加本实验装置的多用性。
1.一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于,包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，集水箱内设置有滤网(12)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述第一出水口(4)和第二出水口(5)出均设置有向集水箱倾斜的排水板(14)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述蓄水箱(11)与升降装置连接，升降装置用于调节蓄水箱(11)高度。
5.根据权利要求4所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述升降装置为剪刀叉式升降结构(15)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述模型箱(1)包括四个支撑杆(16)和与支撑杆(16)固定连接的四块侧板(17)，四块侧板(17)围合成方形。
7.根据权利要求6所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述侧板(17)为透明状的亚克力板，侧板(17)通过粘结的方式与支撑杆(16)连接。
8.根据权利要求7所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，所述模型箱(1)具有高度调节结构，所述高度调节结构包括：
9.根据权利要求8所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，内杆(18)顶部固定连接有顶板(22)，上述喷淋组件(2)固定设置在顶板(22)上。
10.根据权利要求3所述的一种适用于水平及竖向渗流作用下桩承式路堤土拱效应研究的实验装置，其特征在于，模型箱(1)上设置有关闭结构，用于关闭第一出水口(4)或第二出水口(5)，所述关闭结构包括：
