[發明專利]一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201811625101.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109723025B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 楊淑娟;李翠翠;張同波;葉林;牛夢嬌
• 申請（專利權）人: 青島理工大學;青建集團股份公司
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明涉及一種滲流試驗裝置及其使用方法，具體涉及一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法，包括給水裝置、模擬箱體和支撐裝置；所述給水裝置與供水管道連接；所述模擬箱體包括模擬箱本體、恒定排水裝置和測量排水裝置，使用時將預設不同厚度不同材料回填土填入模擬箱本體，利用該試驗裝置進行測量。采用本發明所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法，操作簡單易行，能夠有效模擬不同水頭高度、不同邊界條件和不同土層厚度的邊界滲流情況，從而分析邊界效應對基坑滲流的影響。

技術領域

本發明涉及一種滲流試驗裝置及其使用方法，模擬地下結構的滲流狀況，具體涉及一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法。

背景技術

滲流理論在水利、土建、給水排水、環境保護、地質、石油、化工等許多領域都有廣泛的應用。隨著建筑用地趨向緊張，對地下空間的利用逐漸加大，建筑的基礎埋置逐漸加深，使用階段場區的地表匯水量對地下室底板水頭壓力的影響也逐漸加大。由于施工方法不同，地下結構外側與回填土的邊界滲流情況也不相同，場區內的水量、回填土的土質、回填土的厚度等因素，均會影響地下結構外側與回填土的邊界滲流情況。因此，建立地下結構邊界滲流試驗裝置，對影響邊界滲流情況的因素進行試驗研究，測得不同條件下，水的滲流特征，為水工建筑物建設、排水設計提供依據是尤為重要的。

發明內容

基于以上考慮，本文提出了一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法，能夠有效模擬不同水頭高度、不同邊界條件和不同土層厚度的邊界滲流情況。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種地下結構邊界滲流試驗裝置，包括給水裝置、模擬箱體和支撐裝置；

所述給水裝置與供水管道連接，用于向模擬箱體內注水；

所述模擬箱體包括模擬箱本體、恒定排水裝置和測量排水裝置，所述模擬箱本體的底部中間設置有測量排水裝置，所述模擬箱本體的底部兩側固定于所述支撐裝置上所述恒定排水裝置設置于模擬箱本體的側壁上；

所述測量排水裝置和恒定排水裝置均設置有控制開關閥門。

作為優選，所述恒定排水裝置為設置于所述模擬箱本體側壁不同高度的恒定排水管，所述恒定排水管設置有控制開關閥門。

作為優選，所述模擬箱體本體側壁為厚磚墻，內側進行抹灰及防水處理。

作為優選，所述模擬箱體本體的底板為混凝土板，并具有一定的坡度。

作為優選，所述模型箱本體的底部用砂漿進行抹灰處理，并在混凝土板上做2％～4％的坡度，在靠近管道附近做5％～8％的坡度。

一種地下結構邊界滲流試驗裝置的使用方法，使用所述一種地下結構邊界滲流試驗裝置，包括以下步驟：

(1)向所述模擬箱本體內逐層填入設定試驗厚度的回填土、隔水層材料及其他不同層的材料，按照每層所需材料用量填入模擬箱本體內，然后分層填筑壓實，確定材料的填筑密實度以及分層填筑厚度；

(2)將給水裝置連入供水系統，打開進水口流量閥，調節控制進水量，向模擬箱本體內注水，打開設定試驗高度的恒定排水管的控制開關閥門，使水位穩定在回填土上方設定試驗的水頭高度。

(3)打開測量排水裝置的控制開關閥門，測得達到一定量滲水的時長，重復兩～三組，計算滲流速度平均值。

(4)根據實測滲流量計算邊界滲流量，邊界滲流量＝實測滲流量-土層滲流量，土層滲流量通過不同回填層材料的滲透系數和土截面積計算得到。

作為優選，在逐層填入設定試驗厚度的材料前預先對磚進行保濕，向模擬箱本體內預加水至設定試驗的水位高度，靜置一段時間后，打開測量排水裝置，將水排出后，盡快開始填土開始測量。