[實用新型]一種土體沉降變形的模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201920051533.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN210108866U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 魏偉偉;方笛竹;徐美華;許四法;王哲;王啟湘;趙偉陽;陳景榜;金磊;鄭文豪;張騰遙;倪達;陸柯穎
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N33/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

一種土體沉降變形的模型試驗裝置，包括：加載箱體，具有一加載腔；加載箱體上部設有可與加載腔連通的輸氣通道；加載箱體的上端拆卸式安裝一封口板，加載腔的底部敞口；加載裝置，設置在加載腔的上部，并且加載裝置的充氣口與輸氣通道管路連通；以及沉降裝置，包括沉降調整裝置和沉降測量裝置，沉降調整裝置置于固定框架底部，并封堵在加載箱體下端敞口處，沉降調整裝置與加載裝置之間留有用于容納土樣試件的間隙；沉降調整裝置頂部支撐面支撐在土樣試件的測試部。本實用新型的有益效果是：可以測量土體試樣的沉降參數，模擬研究防滲層的開裂情況及裂縫的發展情況與沉降變形之間的規律，結構簡單，操作方便，結果準確。

技術領域

本實用新型涉及一種土體沉降變形的模型試驗裝置。

背景技術

隨著城市化的發展，城市生活垃圾產生量逐年增加城市生活垃圾的處理，大多數在垃圾填埋場直接填埋。城市生活垃圾的成分十分復雜，且非常不均勻，都為大孔結構、孔隙比較大的高壓縮性廢棄固體物，垃圾被填埋過程中，由于垃圾的高壓縮性導致很大的沉降。另外，由于生活垃圾的極度不均勻性，以及降解時間的不一致，各點的壓縮變形量不一致，造成生活垃圾沉降過程中填埋場頂部防滲層發生彎曲，使防滲材料產生裂隙。保證最終覆蓋系統中防滲層的完整性，不產生較大的變形，對填埋場的安全使用具有重要意義。此外，為了避免滲濾液污染土地和地下水，在填埋場設計中需要設置襯墊系統，但是，如果基礎沒有處理好，或地下水收集管道處填壓不密實，在垃圾重量和壓實機械碾壓作用下，極有可能使襯墊系統下臥土體產生局部沉降。

因此，設計一種模擬垃圾填埋場防滲層由于不均勻沉降而開裂，研究防滲層的開裂情況及裂縫的發展情況與沉降變形之間的規律，具有重要的意義。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種便于觀測防滲層土樣產生裂縫情況的土體沉降變形的模型試驗裝置。

本實用新型所述的一種土體沉降變形的模型試驗裝置，其特征在于，包括：

加載箱體，具有一加載腔；加載箱體上部設有可與加載腔連通的輸氣通道；加載箱體的上端拆卸式安裝一用于封在加載腔上端敞口處的封口板，加載腔的底部敞口；

加載裝置，設置在加載腔的上部，并且加載裝置的充氣口與輸氣通道管路連通，用于向加載裝置內充放氣體以調整加載腔空間的大小；

以及沉降分區裝置，包括沉降調整裝置和沉降測量裝置，所述沉降調整裝置置于固定框架底部，并封堵在加載箱體下端敞口處，并且沉降調整裝置與加載裝置之間留有用于容納土樣試件的間隙；所述沉降調整裝置頂部支撐面支撐在土樣試件的測試部，用于調整沉降調整裝置的頂部支撐面高度以測量土樣試件測試部的沉降量。

所述加載箱體包括固定框架、側擋板以及封口板，所述固定框架的側面固裝側擋板，而固定框架的頂部拆卸式安裝封口板，所述側擋板圍擋在固定框架的側面，其中側擋板、封口板圍成一底部開放的加載腔；其中一側擋板的上部設有輸氣通道。

所述加載裝置為一帶有充氣口的橡膠袋，其中加載裝置的充氣口與輸氣通道管路連通，用于向加載裝置內注入空氣以對土體試件表面加壓。

所述的沉降調整裝置包括底部支撐板、鋼筋混凝土試塊、水平支撐板、水平調節鋼管和豎直支撐鋼管，兩塊所述鋼筋混凝土試塊對稱放置在底部支撐板上，且兩塊鋼筋混凝土試塊之間的沉降區通過多組豎直支撐鋼管沿格擋長度方向分隔成多個區域；豎直支撐鋼管底部與底部支撐板固接，豎直支撐鋼管沿軸向從上到下拆卸式鋪裝若干層水平支撐板，且水平支撐板之間留有用于容納用于均勻鋪設水平調節鋼管的調節格擋，使得兩相鄰水平支撐板之間的每層調節格擋能且僅能容納一層水平調節鋼管，保持水平調節鋼管沿格擋寬度方向布置，且水平調節鋼管的最高點和最低點均與相應水平支撐板接觸；最上層的水平支撐板作為沉降調整裝置的頂部支撐面支撐在土樣試件的測試部正下方；定義格擋寬度方向為兩鋼筋混凝土試塊之間的水平調節鋼管軸線方向，定義格擋長度方向為與水平調節鋼管軸線方向垂直的水平方向。