[發明專利]一種模擬多面臨河深基坑施工性狀的試驗裝置

有效

• 申請號: 201610794335.4
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106223374B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 張飛;李飛;劉照球;孫厚超
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02B1/02;E02D17/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 金相允

技術領域

本發明涉及深基坑與地下工程施工安全及環境保護領域，具體涉及一種模擬多面臨河深基坑施工性狀的試驗裝置。

背景技術

近年來，隨著城市建設與水利交通等行業的逐漸建設發展，產生了大量的深基坑工程，并常鄰近河流與湖泊建設地下工程項目，臨河開挖施工的基坑工程不可避免地受到地下水條件改變引起滲流及非對稱荷載的影響，其設計施工難度更大，對周圍環境的控制將更加嚴格。軟土臨河場地的深基坑工程開挖施工，特別是多面臨河條件下地下水直接參與坑底作用，稍有不慎將產生地下水滲透破壞、土體滑移失穩、坑底隆起回彈、工程樁變位及卸載受拉斷裂等問題，甚至引起周圍已建居民樓產生傾斜、裂縫與坍塌破壞，造成人民嚴重的生命財產損失。

然而目前國內外理論的分析與工程計算還是將基坑穩定性與支護結構變形及坑底樁基承載性狀的影響分開評估，依靠極限平衡方法進行估算基坑開挖穩定性并忽略地下水作用下的坑底穩定性及其對樁基的影響，分析理論不符合土體實際受力作用條件，具有很大的隨意性。尤其是針對軟土臨河深基坑開挖施工變形預測與穩定性分析問題，現有研究主要集中在普通條件下的地下水滲透穩定分析與支護結構變形預測計算，缺乏直觀實用的室內模型試驗分析方法，工程建設現場試驗成本高，耗時久遠與效率低下，且工程建設不允許達到破壞狀態，無法進行穩定性破壞機制分析與安全問題預測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬多面臨河深基坑施工性狀的試驗裝置，可模擬形成深基坑與臨近河流水力與地質條件，預測多面臨河的基坑開挖施工變形與穩定性破壞，其結構簡單、功能易行，測試效果直觀、準確，具有較高的經濟性與可重復性。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種模擬多面臨河深基坑施工性狀的試驗裝置，其包括模型箱體與多個傳感器，模型箱體內設置有土體，土體設有多塊模型板，多塊模型板之間形成基坑，基坑內設置有至少一根支撐件，支撐件的兩端分別抵住兩塊模型板，模型箱體內設置有相互連通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，第一河流模型槽和第二河流模型槽分別設置于基坑的兩側并與基坑連通，基坑與第二河流模型槽之間具有間隙，多個傳感器分別設置于土體以及多塊模型板。

進一步地，在本發明較佳實施例中，模型箱體內設置有第一隔板，第一隔板與模型箱體的內壁圍成第一河流模型槽；多塊模型板包括第一模型板和第二模型板，第一模型板的一端以及第二模型板的一端均與第一隔板的遠離第一河流模型槽的一側連接，第一模型板的另一端以及第二模型板的另一端均與模型箱體的內壁連接并在第一模型板和第二模型板之間形成基坑；模型箱體內設置有第二隔板，第二隔板的兩端分別與第一隔板以及模型箱體的內壁連接并在第一隔板以及模型箱體的內壁間形成第二河流模型槽，第二隔板與第二模型板間形成間隙。

進一步地，在本發明較佳實施例中，第二隔板與第一隔板以及模型箱體的內壁均可拆卸連接。

進一步地，在本發明較佳實施例中，第一河流模型槽在遠離第二河流模型槽的一端設有第三隔板，第三隔板、第一隔板與模型箱體的內壁之間形成積水箱，積水箱連通有進水管，進水管設置有水流控制閥，第一隔板、第二隔板和第三隔板均設置有通水孔。

進一步地，在本發明較佳實施例中，通水孔設置有過濾裝置。

進一步地，在本發明較佳實施例中，過濾裝置為紗布。

進一步地，在本發明較佳實施例中，第一河流模型槽設有第一泄水孔并配設有與第一泄水孔配合的第一孔塞，第二河流模型槽設有第二泄水孔并配設有與第二泄水孔配合的第二孔塞。

進一步地，在本發明較佳實施例中，第一河流模型槽與第二河流模型槽內的土體由下至上分別為黏土層、細砂層、淤泥質土層與淤泥層；基坑內的土體由下至上分別為黏土層、細砂層、淤泥質土層。

進一步地，在本發明較佳實施例中，第一模型板的遠離第二模型板的一側的土體的土方量大于間隙內的土體的土方量。

進一步地，在本發明較佳實施例中，試驗裝置還包括用于記錄模型箱體狀態的拍照設備。

本發明實施例的模擬多面臨河深基坑施工性狀的試驗裝置的有益效果是：