1.一种考虑土体原位应力状态的模型试验槽系统,其特征在于,包括平截面体封闭容器、供水系统以及加压设备;
所述平截面体封闭容器由一个锥形壳体和圆柱壳体组成;所述锥形壳体正向竖直放置,开口直径由上向下增大,锥形壳体的顶部开口上方设有可在竖直方向运动的施力件,锥形壳体的底部与所述圆柱壳体的顶部通过法兰连接,压力膜设置在圆柱壳体内;
所述供水系统包括气‑水交换仓,气‑水交换仓的顶部分别与水箱和空气压缩机相连接,气‑水交换仓上设有泄压阀门;
所述平截面体封闭容器内储存土壤,在所述容器内的底部,即圆柱壳体内与土壤接触处设有体积可变化的压力膜,所述压力膜通过管路与供水系统中的气‑水交换仓相连接;通过向压力膜中注入一定量的水使压力膜的体积变大,从而给底部的土壤施加向上的力。
2.如权利要求1所述的一种考虑土体原位应力状态的模型试验槽系统,其特征在于,锥形壳体在高度方向分为第一段和第二段,第一段和第二段之间通过法兰盘连接。
3.如权利要求1所述的一种考虑土体原位应力状态的模型试验槽系统,其特征在于,气‑水交换仓与压力膜之间相连接的管路上设有控制阀和压力表。
4.如权利要求1所述的一种考虑土体原位应力状态的模型试验槽系统.其特征在于,施力件以及土壤内设有检测传感器,所述检测传感器与数据采集器相连接。
5.基于权利要求1‑4任一项所述的一种考虑土体原位应力状态的模型试验槽系统的试验方法,其特征在于,将所述锥形壳体由上到下分成多个体积相同的层,分层倒入土壤;在锥形壳体的顶部的中心位置竖直插入模型桩;向压力膜注入水给锥形壳体底部的土壤施加向上的力;通过施力件给模型桩施加竖直方向的力。
6.如权利要求5所述的试验方法,其特征在于,在锥形壳体的顶部的中心位置竖直拧入螺旋锚。
7.如权利要求5所述的试验方法,其特征在于,在竖直插入模型桩之前,预先钻一个桩孔,在所述桩孔的底部放置土壤碎屑,然后插入模型桩。
8.如权利要求5所述的试验方法,其特征在于,在所述模型桩的表面、土壤内以及施力件上安装检测传感器,所述检测传感器与数据采集系统相连接,通过数据采集系统对数据进行汇总分析处理。