[發(fā)明專利]模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610205933.3
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105716958B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 應(yīng)宏偉;章麗莎;魏驍;王小剛;朱成偉;沈華偉;張金紅
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，包括模型箱(1)、承壓架空層(2)、承壓水頭調(diào)節(jié)系統(tǒng)、傳感器固定裝置(8)和量測系統(tǒng)五個部分；所述模型箱(1)由前后左右以及底部五塊有機玻璃組成；所述模型箱(1)左右兩個側(cè)面的上部均安裝出水閥門(3)，出水閥門(3)底部與試驗土體頂面齊平；所述模型箱(1)的底部一側(cè)安裝第一通水閥門(4-1)用于飽和土體，另一側(cè)安裝第二通水閥門(4-2)用于連通承壓水頭調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述承壓架空層(2)由帶通水孔的有機玻璃板(2-1)、有機玻璃短柱(2-2)和反濾土工織物(2-3)組成；所述帶通水孔的有機玻璃板(2-1)底部固定有機玻璃短柱(2-2)，放置于模型箱(1)內(nèi)，并與模型箱(1)的四個側(cè)面密封連接；所述帶通水孔的有機玻璃板(2-1)表面粘貼反濾土工織物(2-3)；所述承壓水頭調(diào)節(jié)系統(tǒng)由水壓計(5)、支架(6)和馬里奧特瓶(7)組成；所述水壓計(5)通過三通管連接模型箱(1)和馬里奧特瓶(7)；所述支架(6)的頂端安裝定滑輪(6-1)，鋼絲繩(6-2)一端連接手搖器(6-3)，另一端繞過定滑輪(6-1)連接馬里奧特瓶(7)，通過手搖器(6-3)控制馬里奧特瓶(7)的升降調(diào)節(jié)承壓水頭的大小；所述馬里奧特瓶(7)由有機玻璃圓筒(7-1)、進(jìn)氣閥門(7-2)、第三通水閥門(7-3)、出氣閥門(7-4)和氣囊(7-5)組成；所述有機玻璃圓筒(7-1)底部設(shè)置進(jìn)氣閥門(7-2)和第三通水閥門(7-3)，頂部設(shè)置出氣閥門(7-4)；所述進(jìn)氣閥門(7-2)與氣囊(7-5)連接；所述傳感器固定裝置(8)由不銹鋼支架(8-1)、尼龍板(8-2)和螺栓(8-6)組成；所述傳感器固定裝置(8)通過螺栓(8-6)固定在模型箱(1)內(nèi)的后側(cè)面上；所述尼龍板(8-2)固定在不銹鋼支架(8-1)上，不銹鋼支架(8-1)和尼龍板(8-2)上開有貫穿的安裝微型孔隙水壓力傳感器的圓孔(8-3)，尼龍板(8-2)上開有安裝微型土壓力盒的圓孔(8-4)，不銹鋼支架(8-1)和尼龍板(8-2)上開有導(dǎo)線槽(8-5)；所述量測系統(tǒng)包括微型孔隙水壓力傳感器、微型土壓力盒、多通道數(shù)據(jù)采集儀和數(shù)碼照相機；所述微型孔隙水壓力傳感器和微型土壓力盒通過信號傳輸線連接多通道數(shù)據(jù)采集儀；所述數(shù)碼照相機放置于模型箱正前方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述氣囊(7-5)內(nèi)裝有1atm的氮氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述有機玻璃圓筒(7-1)內(nèi)裝有無氣水(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，模型箱(1)內(nèi)的底部試驗土體為礫砂(9-1)，以模擬承壓土層；上覆試驗土體為弱透水性土體(9-2)，采用無氣水飽和。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述的弱透水性土體(9-2)為粘質(zhì)粉土。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述數(shù)碼照相機在試驗過程中應(yīng)排除干擾，其位置不可發(fā)生挪動；可根據(jù)拍攝需要增設(shè)光源。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述傳感器固定裝置(8)的位置可根據(jù)試驗的需要進(jìn)行調(diào)整，其數(shù)量可根據(jù)試驗的需要增加；傳感器固定裝置(8)應(yīng)安裝在不影響數(shù)碼照相機拍攝的模型箱(1)側(cè)面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述帶通水孔的有機玻璃板(2-1)與模型箱(1)的四個側(cè)面通過玻璃膠密封連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬承壓水頭升降的地基模型試驗裝置，其特征在于，所述手搖器(6-3)具有自鎖功能。