[實用新型]一種模擬地震作用下壩基滲流的試驗裝置

有效

• 申請號: 201420591199.5
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN204125898U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 周曉智;孫杰;袁磊;葛路;凌煒
• 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

本實用新型涉及一種模擬地震作用下壩基滲流的試驗裝置，屬于水利工程模型試驗領域。

背景技術

大壩安全作為公共安全的重大問題，受到世界各國的普遍關注。多次大地震中的大壩震害使得大壩的的抗震安全成為關注的重點之一。我國已建成的平原水庫千余座，南水北調工程以后，平原水庫的存在就更加具有實際意義，平原水庫在我國的分布十分廣泛，而且很多平原水庫分布在人口集中的大中城市附近，一旦發生問題，對人民的生命財產安全將造成巨大的影響。平原水庫大壩的地質條件往往比較差，普遍特點是表層為黏土或亞黏土，下部為砂土。這些土在動荷載的作用下將發生液化，因此壩基中土體的滲流場在動荷載作用下的變化對我們研究大壩的抗震將尤為重要。但是，目前的試驗模型也大多是模擬靜力作用下壩基的滲流，無法準確得到土體中的滲流路徑，得到的試驗現象無法表征實際工程，得出的結論無法給壩基工程的抗震設計提供指導作用。

????因此，需要一種新的試驗裝置以解決上述問題。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種模擬地震作用下壩基滲流的試驗裝置。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種模擬地震作用下壩基滲流的試驗裝置，包括裝樣槽、地震模擬器、水頭控制裝置、路徑示蹤器、電子流量計、水壓力傳感器、數據采集裝置、計算機終端，其中，所述裝樣槽的左側上部設有裝樣槽進水口，所述裝樣槽進水口上通過塑料軟管連接所述水頭控制裝置，所述裝樣槽內部垂直所述裝樣槽底部的設有兩個擋板插槽，分別是左側擋板插槽和右側擋板插槽，在所述左側擋板插槽和右側擋板插槽上分別可拆卸的安裝有左側擋板和右側擋板；所述裝樣槽底部連接有所述地震模擬器；所述路徑示蹤器由至少三根設有閥門的玻璃導管組成，玻璃導管垂直裝樣槽底部設置在左側擋板的右側面上，且可沿裝樣槽的高度方向上下調整；所述裝樣槽的右側底部設有出水口，所述電子流量計安裝在所述出水口處；在裝樣槽的前后兩側面板上布置水壓力傳感器，所述水壓力傳感器沿裝樣槽的高度方向均勻設置；所述電子流量計、水壓力傳感器測得的數據通過所述數據采集裝置采集后與所述計算機終端相連。

所述左側擋板和右側擋板將裝樣槽的內部分隔成左側腔室、中間腔室及右側腔室，所述的裝樣槽進水口設置在所述左側腔室的頂部，且在左側腔室的腔壁上設有刻度線。

所述中間腔室的頂端設有可打開或封閉的有機玻璃蓋板。

所述的水頭控制裝置包括帶有刻度線的支架、滑輪、水槽、繩子，所述的水槽上設有進水口、出水口及溢水口，所述進水口與外部水源連接，出水口通過塑料軟管與所述裝樣槽進水口連接，溢水口確保一定的水位，水槽的上端通過動滑輪組件連接在帶有刻度線的支架上。

所述地震模擬器上連接有地震波控制器。

所述電子流量計采用雙轉子流量計。

本實用新型的有益效果：

1、該裝置能夠真實地模擬地震作用下壩基工程中土體發生滲流的現象，通過改變地震模擬器內的地震波，模擬壩基在不同級數地震下滲流現象；通過左側的水頭控制裝置改變水位高度，模擬壩基在不同水頭下的滲流以及滲透破壞；通過改變裝樣槽內部砂土層的厚度，模擬不同實際壩基工程中土體的滲流；通過路徑示蹤器得出壩基中的滲流路徑。

?2、該裝置通過對數據采集裝置收集的數據進行分析，得到相應的滲流場、應力場，得出結論，為實際壩基工程的抗震設計與施工提供指導。

3、該裝置所用的雙轉子流量計、水壓力傳感器都與數據采集裝置接通，通過數據采集裝置對測量裝置獲取的數據進行收集并輸入計算機終端，節約了人力成本，也確保了數據的準確性。

4、該裝置不僅為壩基工程的抗震設計與施工提供指導作用，也能作為巖土工程與水利工程學科的教學與科研實驗設備之用。

附圖說明

????圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是裝樣槽裝樣后的剖面圖；

圖中，1、帶刻度線的支架；2、溢水口；3、繩子；4、滑輪；5、水槽進水口；6、裝樣槽進水口；7、刻度線；8、地震波控制器；9、水壓力傳感器；10、地震模擬器；11、數據采集裝置；12、計算機終端；13、裝樣槽出水口；14、雙轉子流量計；15、右側插槽；16、有機玻璃蓋板；17、左側插槽；18、路徑示蹤器；19、閥門；20、透水擋板；21、砂土層；22、透砂擋板（也能透水）；23、黏土、亞黏土等其他土層。

具體實施方式