[發明專利]新型塑料排水板長期工作性能研究模型試驗平臺

有效

• 申請號: 201110340251.0
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102401733A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 王立忠;龍凡;國振;李玲玲
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及塑料排水板長期工作性能研究模型試驗平臺。

背景技術

近年來，隨著軟土地區公路、鐵路、能源、水利等類工程的大量興建，塑料排水板在軟土地基加固工程中得到了越來越廣泛的應用。在過去幾年中，國內外學者對排水板常規工作性能進行了大量的研究，如Zhen?Fang和Jian-Hua?Yin制作的模型試驗平臺，主要用于短時間的一塊排水板處理的等效單元圓柱土體的試驗研究，在試驗結束后發現排水板發生了彎曲變形且濾膜發生了一定的堵塞，詳見<Zhen?Fang,?Jian-Hua?Yin,?2006.?Physical?modelling?of?consolidation?of?Hong?Kong?marine?clay?with?prefabricated?vertical?drain.?Canadian?Geotechnical?Journal?43(6):?638-652.>。由于塑料排水板長期工作狀態下性能受到眾多不可確定的因素影響，同時又很難從理論上對排水板加固地基的固結沉降和孔隙水壓力的消散進行精確的計算，因此對排水板加固地基的長期工作性能進行試驗研究是很有必要的。目前，國內外進行了很多關于排水板工作性能的模型試驗研究，但是考慮排水板長期工作性能和排水板布置方式的試驗研究甚少。不同的試驗儀器對排水板的性能測試結果相差較大，因此需要一套可以方便穩定地研究排水板長期工作性能的模型試驗平臺，這對于推動排水板加固軟土地基的長期效果的理論研究與相關的設計工作具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新型塑料排水板長期工作性能研究模型試驗平臺，為排水板長期工作性能的試驗研究提供一套新型的模型試驗平臺，同時盡量避免不同試驗儀器的選用對試驗數據造成的影響，更重要的是為排水板加固軟基長期工作性能的理論研究提供可靠的模型試驗技術。

為此，本發明采用以下技術方案：它包括設置模擬軟土地基的試驗槽，所述試驗槽包括底座及試驗槽主體，所述試驗槽主體內設置有可升降的加載剛性板，所述加載剛性板具有多個排水孔，所述試驗槽在加載剛性板與底座之間設置所述模擬軟土地基；????????????????

所述試驗槽軟土地基內插有模擬試驗環境的多個排水板，所述多個排水板中的其中一個為測量通水量用的測量排水板，

所述試驗平臺設有進水水箱及其輸水管路，輸水管路上設有閥門，所述底座上設有第一支座，用于連接測量排水板的底端，接通測量排水板和進水水箱的輸水管路；所述試驗平臺還設有出水水箱及其進水管路，所述加載剛性板設有第二支座，所述第二支座裝在其中一個排水孔處，用于連接測量排水板的頂端，接通測量排水板和出水水箱的進水管路；所述進水水箱和出水水箱安裝在可調節高度的支架上，通過調節水箱的高度來控制水頭差；

所述試驗平臺還設有測量土體固結過程中測量排水板所排出水體積的第一量筒及其進水管路、測量土體固結過程中除測量排水板外其余排水板所排出水體積的第二量筒及其進水管路，第一量筒的進水管路通過三向閥門連接在出水水箱的進水管路上；第二量筒的進水管路可拆卸地對應所述加載剛性板上不設置第二支座的排水孔，在安裝在排水孔上時接受所述排水孔排出的水；

所述試驗平臺還設有多個測量試驗槽內土體土壓力的力傳感器、多個測量土體固結過程中孔隙水壓力的傳感器、加載剛性板的位移傳感器，所述土壓力的力傳感器、孔隙水壓力的傳感器以及位移傳感器都與設置在試驗槽外的數據采集器相連；

所述試驗平臺還設有作用于加載剛性板的加載機構；

所述試驗平臺還設有與加載剛性板上的排水孔相配的塞子；

所述試驗平臺還設有可插入排水板的模型套筒，所述模型套筒的底部卡接封閉套筒底部的封閉件。

在采用上述技術方案的基礎上，本發明還可采用以下進一步的技術方案：

所述試驗槽可以為圓形槽或者方形槽。

所述試驗槽的槽底鋪有土工織物反濾層。

與第二支座對應的排水孔處于加載剛性板的中心，所述第一支座和第二支座分別設置在底座和加載剛性板的中心。

所述加載機構為千斤頂或砝碼。以便于保持長期荷載的穩定性。

所述底座中具有所述輸水管路。