[發明專利]基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 201810629202.0
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108867717A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 孫海忠
• 申請（專利權）人: 上海市建工設計研究總院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，包括：

模型箱，所述模型箱包括底壁和與所述底壁連接的四個側壁，所述模型箱的頂面設為開口；

設置于所述模型箱內左側的大底盤單塔樓模型，所述大底盤單塔樓模型包括大底板、設置于所述大底板上的大底盤地下室結構和與所述地下室結構連接的單塔樓的地上結構；

圓筒形的地下連續墻模型，所述地下連續墻模型設置于所述模型箱內大底盤單塔樓模型的右側；

設置于所述地下連續墻模型內側壁依次連接的多層基坑環狀支撐模型；

固定于所述地下連續墻模型底部的基坑底板模型；

設置于所述地下連續墻模型內部的基坑開挖施工模擬裝置，包含多個填滿砂土的塑料囊；

多個位移計，每個位移計通過固定在土體的上表面或者土體內部；

多個千分表，每個千分表固定在所述大底盤單塔樓模型的地上結構上；

多個應變計，每個應變計固定在所述大底盤單塔樓模型的大底板的底部。

2.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，所述大底盤單塔樓模型由鋁合金材料制成。

3.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，所述箱體和圓筒形的地下連續墻模型，分別由鋁合金材料制成。

4.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，還包括：

設置于所述模型箱的頂面上的位移計支架，所述位移計支架上設置有開口和通孔，所述地上結構從所述位移計支架上的開口中伸出，每個位移計通過位移計支架上的通孔固定在地下室結構周圍的土體的上表面或者土體內部。

5.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，還包括：

固定在所述位移計支架上的千分表支架，每個千分表支架通過所述千分表支架固定在大底盤單塔樓模型的地上結構的表面。

6.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，所述模型箱的頂面四周的四個側壁均設有固定所述位移計支架的錨孔。

7.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，所述位移計支架使每個位移計在水平方向被固定，并在豎直方向上可調。

8.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，每個填滿砂土的塑料囊為封閉式圓柱體砂土囊，每個封閉式圓柱體砂土囊沿在地下連續墻模型內縱向逐層分布。

9.如權利要求1所述的基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，其特征在于，每個基坑環狀支撐模型包括上下兩個圓環，上下兩圓環由4根豎向弧條進行上下連接。

10.一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬方法裝置，其特征在于，采用如權利要求1～9任一項所述基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，所述方法包括：

先向模型箱內填入淤泥質粘土，當土體厚度填至100mm，按既定位置放入地下連續墻模型，并用水準尺控制使所述地下連續墻模型的底面與土層保持水平；

將包含4層塑料囊的基坑開挖施工模擬裝置放入地下連續墻模型，使基坑開挖施工模擬裝置的底面與地下連續墻模型的底面相平；

繼續向模型箱內填入淤泥質粘土，當土體厚度達到197mm時，按既定位置放入大底盤單塔樓模型；

繼續向模型箱內填入粉質粘土，至土體厚度達到200mm時，開始向模型箱內填入砂土，填土過程中隨時測量校準所述地下連續墻模型與模型箱中軸線之間的位置關系，直至土體厚度達到300mm，即填土完成，此時所述地下連續墻模型的入土深度為200mm；

首先取出所述地下連續墻模型內的第一層塑料囊，即完成右基坑第一階段地基開挖模擬，記錄位移計讀數、千分表讀數以及應變計讀數，同時安裝第一層基坑環狀支撐模型；

接著取出所述地下連續墻模型內的第二層塑料囊，即完成基坑第二階段地基開挖模擬，記錄位移計讀數、千分表讀數以及應變計讀數，同時安裝第二層基坑環狀支撐模型；

進而取出所述地下連續墻模型內的第三層塑料囊，即完成基坑第三階段地基開挖模擬，記錄位移計讀數、千分表讀數以及應變計讀數，同時安裝第三層基坑環狀支撐模型；

最后取出所述地下連續墻模型內的第四層塑料囊，即完成基坑第四階段地基開挖模擬，記錄位移計讀數、千分表讀數以及應變計讀數，同時安裝第三層基坑環狀支撐模型及基坑底板模型，記錄位移計讀數、千分表讀數以及應變計讀數，最后得出周圍地層的沉降情況以及鄰近建筑物的變形受力情況。