[發明專利]一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置

在審

• 申請號: 201910614519.1
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN110424475A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 徐曉兵;張騰遙;邱杭鷹;胡敏云;閆自海;陳娟;彭孔曙;沈霄云
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置，其特征在于：包括模型箱(1)、基坑支護系統(2)、偏壓加載系統(3)、水循環與水位控制系統(4)和監測系統(5)；模型箱(1)內裝有模型土，模型土內設有基坑，基坑支護系統(2)安裝在基坑內；模型箱(1)外裝有偏壓加載系統(3)，偏壓加載系統(3)對基坑外側的模型土加壓；水循環與水位控制系統對模型箱(1)內的模型土供水，并從基坑底部排水，以模擬基坑的滲流；

所述偏壓加載系統(3)的立柱(3-5)設立在模型箱(1)外，架設在立柱(3-5)上的反力梁(3-4)橫跨基坑上方，千斤頂(3-6)可在反力梁(3-4)上移動，通過第一螺栓(3-7)與鋼板(3-3)連接固定在反力梁上(3-4)，千斤頂(3-6)的頂升部連接荷載傳遞板(3-8)；

所述基坑支護系統(2)包括圍護墻(2-1)，相對的圍護墻(2-1)之間安裝有若干內支撐桿(2-2)；

所述水循環與水位控制系統(4)包括儲水箱(4-1)，儲水箱(4-1)內設有抽水泵(4-2-1)，抽水泵(4-2-1)通過第一水管(4-2-3)連接進水水箱(4-2-4)，進水水箱(4-2-4)通過第二水管(4-2-6)連接設在模型箱(1)內的兩個進水分布管網(4-2-7)，兩個進水分布管網(4-2-7)之間以第三水管(4-2-8)相連，第二水管(4-2-6)上安裝有進水閥門(4-2-5)和第一流量計(5-1)；基坑底部的模型土面上的排水管網(4-3-1)通過第四水管(4-3-2)連接模型箱(1)外的第五水管(4-3-4)，第五水管(4-3-4)連接儲水箱(4-1)，第五水管(4-3-4)上裝有蠕動泵(4-3-3)和第二流量計(5-2)；

所述監測系統(5)包括第一流量計(5-1)、第二流量計(5-2)、大頭釘(5-3)、橡膠薄膜(5-4)、激光位移計(5-5)、應變式土壓力盒、應變式孔隙水壓力傳感器、電阻應變片、多通道數據采集儀；電阻應變片貼在圍護墻(2-1)的兩個側面，應變式土壓力盒、應變式孔隙水壓力傳感器埋設在模型箱(1)的模型土土里；應變式土壓力盒、應變式孔隙水壓力傳感器、激光位移計、電阻應變片通過信號傳輸線連接多通道數據采集儀；所述基坑隆起監測點包括大頭釘(5-3)與橡膠薄膜(5-4)，所述橡膠薄膜(5-4)放置在基坑底部的模型土上，大頭釘頭(5-3)穿透橡膠薄膜(5-4)并插入土體。布置在模型箱(1)上方的激光位移計(5-5)檢測大頭釘(5-3)所在基坑底部的垂直深度。

2.如權利要求1所述的一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置，其特征在于：圍護墻(2-1)通過橡膠薄膜(2-5)與模型箱側板(1-1)連接。

3.如權利要求1所述的一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置，其特征在于：在進水水箱(4-2-4)內設有檢測水位的上探頭和下探頭，分別位于進水水頭高度h_in上下10mm處，上探頭和下探頭連接水位控制器(4-2-2)，水位控制器(4-2-2)連接抽水泵(4-2-1)的控制端。

4.如權利要求1所述的一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置，其特征在于：內支撐單元(2-2)包括兩根端部帶有內螺紋的支撐桿，兩根支撐桿通過螺紋桿(2-4)連接，每個支撐桿的另一端頂在圍護墻(2-1)的螺栓(2-3)上。

5.如權利要求1所述的一種偏壓和滲流條件下狹長基坑隆起變形的模擬裝置，其特征在于：如第一流量計(5-1)和第二流量計(5-2)的讀數相等，則判斷基坑的滲流條件為穩定滲流。