[發(fā)明專利]一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗裝置和試驗方法

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• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107884325A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 南京科興新材料科技有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N21/84;G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發(fā)明公開了一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗裝置，包括水頭控制系統(tǒng)和基坑模擬裝置。水頭控制系統(tǒng)通過供水管與透明模型箱底部相連，透明模型箱底部鋪設(shè)多層卵石，多層卵石上方放置透明土；在透明土體中插入排樁后開挖形成基坑，使得排樁的插入深度大于基坑深度；透明模型箱的外側(cè)安放激光器；透明模型箱的外側(cè)安放CCD相機，透明土基坑內(nèi)等距布設(shè)孔隙壓力測量裝置。

2.一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗方法，其特征在于：利用激光切面打入基坑底部的透明土形成散斑場，調(diào)節(jié)水頭控制系統(tǒng)，當滲透流體透過多層卵石沖擊基坑底部透明土期間，通過CCD相機對該散斑場進行連續(xù)拍攝，后利用計算機圖像處理軟件對獲得的散斑場進行分析，得到透明土中土顆粒力鏈發(fā)展和演變的過程，為深入研究排樁支護條件下基坑底部滲透破壞的機理提供依據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗裝置，其特征在于：所述的飽和透明土體采用烘烤石英砂顆粒與具有相同折射率的正十二烷和白油的混合溶液制備形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗裝置，其特征在于：所述水頭控制系統(tǒng)中設(shè)有供水箱，供水箱內(nèi)有與透明土中透明液具有相同質(zhì)量比的正十二烷和白油的混合溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗裝置，其特征在于：所述的排樁采用直徑為5mm-10mm的鋼棒，在沉樁過程中采用間隔沉樁的方法，以模擬真實條件下現(xiàn)場的施工工藝。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬排樁支護基坑滲透破壞發(fā)展過程的試驗方法，其特征在于：該試驗裝置的使用方法，包括如下技術(shù)步驟：

1)按試驗要求配置好相應(yīng)參數(shù)的透明土，倒入透明模型箱中；

2)在排樁按照間隔成樁的要求依次垂直打入透明土后，利用取土器將排樁所圍土體緩慢挖出，保證所形成的基坑底部平整，排樁的嵌固深度大于基坑深度的0.5倍；

3)在供水箱內(nèi)注入與透明土具有相同折射率的孔隙流體；

4)打開激光器，檢驗其在透明土內(nèi)部形成的顆粒切面明亮角度，并調(diào)整激光切面的角度，使切面垂直入射透明土基坑的底部，形成明亮的散斑場；

5)打開CCD相機并調(diào)整其可視范圍，使其能夠涵括整個透明土基坑的底部，相機保持自動拍照模式，并設(shè)置其以2幅/秒的頻率采集圖像并傳送至計算機。

6)在水頭控制系統(tǒng)中打開某一水位控制閥，使得整個水頭控制系統(tǒng)中的滲透水頭在試驗過程中保持不變；

7)打開進水管水閥，水頭控制系統(tǒng)中的滲透流體依次通過進水管、多層卵石后進入透明模型箱沖擊透明土基坑底部，在此過程中將流量計和測壓管所檢測到的數(shù)據(jù)傳輸至計算機；

8)透明土基坑滲透破壞完成后，通過計算機圖像處理技術(shù)DIC分析獲得的滲透破壞的圖片，得到滲透破壞過程中不同時刻透明土基坑中土顆粒力鏈發(fā)展和演變的過程。