[實用新型]一種模擬水庫土壩滲流破壞發展過程的模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201420071282.X
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN203821294U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 凌煒;袁磊;周曉智
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型屬于水利工程物理模型試驗的技術領域，具體而言涉及一種模擬水庫土壩滲流破壞發展過程的模型試驗裝置。

背景技術

在飽和含水地層，由于維護墻的止水效果不好或止水結構失效，致使大量地下水結構失穩，導致大量地下水夾帶沙粒涌入作業面，造成支護結構失穩稱為滲流破壞。由于土壩的壩身和壩基一般都具有一定的透水性，因此在水壓力的作用下，滲水現象是不可避免的。異常滲漏會對土壩造成許多危害：損失蓄水量甚至導致大壩無法蓄水；使浸潤線抬高，使下游壩坡散漫，甚至造成滑坡事故；當滲流的滲透坡降大于臨界坡降，則土壩將產生滲流變形而危及土壩安全。其中土壩的滲透變形是土壩發生破壞事故的主要原因之一，據國內外資料統計，由于滲透變形造成破壞事故的約占全部破壞事故的40%以上。因此，對于堤壩的滲流破壞問題絕對不可掉以輕心，研究水庫土壩滲流破壞的形成與發展過程，對預防滲流破壞與提出相應的防治措施具有重要意義。

目前，關于水庫土壩滲流破壞的發展過程模擬大多局限于一定相對密實度土樣的滲流破壞模擬的范圍，因而無法考慮土樣受軸向壓力時的滲流情況，故難以全面解釋土壩滲流的形成和發展過程，也不能滿足水庫土壩工程滲流破壞研究的要求。

實用新型內容

為了克服現有水庫土壩滲流破壞發展過程模型試驗裝置的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種更合理的水庫土壩滲流破壞發展過程模型試驗裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種模擬水庫土壩滲流破壞發展過程的模型試驗裝置，包括箱型試驗槽、變水頭供水裝置、軸向加壓裝置和數據收集裝置，所述的箱型試驗槽與變水頭供水裝置相連，所述的軸向加壓裝置安裝在箱型試驗槽的上部，所述的數據收集裝置與箱型實驗槽相連。

優選的，所述的箱型試驗槽左側上游設有螺旋式進水口，所述的螺旋式進水口通過進水橡膠軟管與左側的變水頭供水裝置的出水口相連，所述的螺旋式進水口的右側設有透水板；所述的數據收集裝置包括液位傳感器、數據采集及傳輸元件、流量計和數據終端，所述的液位傳感器布置在箱型試驗槽外側面的多個不同位置，所述的液位傳感器通過數據采集及傳輸元件與數據終端相連接，所述的流量計與數據終端相連接；所述的箱型試驗槽在水流下游設有下游透水板，所述的箱型試驗槽右側底部設有溢水孔，所述的溢水孔通過出水橡膠軟管連接所述的流量計；所述的軸向加壓裝置設置在箱型試驗槽的上部。

優選的，所述的變水頭供水裝置包括進水閥、進水管、塑料水管、溢流口、出水口、雙滑輪、纜繩、長木板和可動支架，所述的雙滑輪固定在可動支架上，所述的長木板上設有刻度，所述的出水口經進水橡膠軟管與箱型試驗槽的螺旋式進水口相連。

優選的，所述的軸向加壓裝置包括壓力傳動裝置、負荷輸出裝置、荷載測量裝置、豎向位移測量裝置、活動蓋板和固定支架，所述的活動蓋板可縱向移動地設置在所述的箱型試驗槽頂部，所述的活動蓋板上方安裝了用于測量土體試樣豎向位移的豎向位移測量裝置，所述的豎向位移測量裝置與荷載測量裝置連接，所述的荷載測量裝置與負荷輸出裝置的輸出端聯動連接，所述的固定支架與箱型試驗槽固定連接，所述的壓力傳動裝置固定在所述的固定支架的梁的中部位置，所述的壓力傳動裝置與負荷輸出裝置相連。

優選的，所述的數據終端是計算機處理器，所述的數據采集及傳輸元件是模數轉換器（A-D）及串口。

本實用新型的有益效果：

通過軸向加壓裝置對土樣施加軸向壓力，可以較為科學地模擬水庫土壩在不同軸向受力情況下的滲流形成與發展，準確再現水庫土壩的滲流破壞和發展情況。

附圖說明

圖1是本實用新型研究水庫土壩滲流破壞發展過程的模型試驗裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型研究水庫土壩滲流破壞發展過程的模型試驗裝置的工作原理示意圖。

圖1中，1、進水閥，2、進水管，3、塑料水管，4、溢流口，5、出水口，6、雙滑輪，7、纜繩，8、長木板，9、可動支架，10、螺旋式進水口，11、進水橡膠軟管，12、透水板，13、液位傳感器，14、數據采集及傳輸元件，15、箱型試驗槽，16、收集口，17、下游透水板，18、水位控制箱，19、溢水孔，20、出水橡膠軟管，21、流量計，22、數據終端，23、壓力傳動裝置，24、負荷輸出裝置，25、荷載測量裝置，26、豎向位移測量裝置，27、活動蓋板，28、固定支架。

具體實施方式