[發明專利]一種模塊化基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置

在審

• 申請號: 202110203240.1
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112746635A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 戴軒;劉鄭;王巖梓
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種模塊化基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置。其包括地下水補給水箱、補水接頭、水位控制球閥、排水閥門、基坑土體試驗箱、漏點控制通道、水砂防護導流裝置、底部框架、腳輪、內卡式傳感器支架、激光位移傳感器、模塊連接板、連接螺栓、水砂量自動測量裝置、漏點封堵塞和止水密封條；本發明效果：兼具地下水位控制、改變漏點位置、滲漏控制、水土分離、自動測量、可視化試驗、模塊化組裝的綜合功能，可滿足定性和定量分析基坑工程漏水漏砂各階段的災害發生發展機理和參數變化規律，從而為基坑工程施工中漏水漏砂災害的預防和治理提供理論依據。

技術領域

本發明屬于巖土工程試驗技術領域，具體涉及一種模塊化基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置。

背景技術

近年來隨著社會的進步、國家的發展和城市化進程的不斷推進，各種大型建筑和地下工程的建設越來越多，規模也越來越大。地下工程和大型建筑地下結構的施工首先要在地層中開挖深基坑，而隨著地下工程的發展，基坑的開挖也向著深、大、長方向發展。對于富水砂層中的基坑工程施工，由漏水漏砂所導致的路面塌陷事故屢見不鮮，輕則導致路面開裂影響交通，重則造成人員傷亡，形成重大安全事故。為了保證深基坑工程施工的安全，對于基坑漏水漏砂引發的地層運移規律與機理進行試驗研究，分析不同土體隨地下水的遷移特性變得尤為重要。對于實際土體，可通過試驗手段模擬漏水漏砂的發展過程，得出土體的流動規律與影響范圍，根據試驗得到的參數對工程災害進行分析，可為災害的評價與預警提供參考依據。隨著裂縫、塌陷的不斷發展，圍護結構將經歷漏水、土顆粒侵蝕、漏水漏砂等災害演化過程，通過模型試驗可以研究漏水程度、土體侵蝕程度、漏砂質量等因素的相互影響及其內在規律，為地下工程的施工安全控制提供理論基礎。

目前已有的漏水漏砂試驗方法與設備針對基坑工程的較少，且無法對遠場的地下水補給進行合理的模擬，同時試驗設備還應滿足不同尺度試驗擴展性的要求，因此亟需一套模塊化的模擬基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種模塊化基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置。

為了達到上述目的，本發明提供的模塊化基坑工程漏水漏砂引發地層運移的試驗裝置包括地下水補給水箱、補水接頭、水位控制球閥、排水閥門、基坑土體試驗箱、漏點控制通道、水砂防護導流裝置、底部框架、腳輪、內卡式傳感器支架、激光位移傳感器、模塊連接板、連接螺栓、水砂量自動測量裝置、漏點封堵塞和止水密封條；其中，所述的基坑土體試驗箱的上端呈開口狀，兩個相鄰的側面采用滿孔細目鋼板制成，另兩個側面采用透明可視的聚碳酸酯板制成；地下水補給水箱的平面呈“L”形，位于內側的L形側面呈開口狀且利用基坑土體試驗箱上的滿孔細目鋼板封堵住開口；基坑土體試驗箱和地下水補給水箱利用設置在連接區域邊緣的模塊連接板和連接螺栓相互連接在一起，并且側面和下端邊緣接口處利用止水密封條進行密封；基坑土體試驗箱和地下水補給水箱的下部分別設有一個底部框架；底部框架的底面角部設有腳輪；基坑土體試驗箱的外側角部沿垂直方向形成有多個漏點控制通道；每個漏點控制通道內安裝有一個漏點封堵塞；水砂防護導流裝置安裝在位于漏點控制通道外側的基坑土體試驗箱外側面上；水砂量自動測量裝置放置在位于水砂防護導流裝置排出口下方的地面上；內卡式傳感器支架呈門字形，兩個下端以移動的方式分別安裝在基坑土體試驗箱上兩個相對的側面頂部；多個激光位移傳感器間隔安裝在內卡式傳感器支架的橫梁上；地下水補給水箱與基坑土體試驗箱的底部分別設有排水閥門；補水接頭安裝在地下水補給水箱的側面上；水位控制球閥安裝在補水接頭的底部，用于自動控制補水接頭的開閉。

所述的補水接頭與水位控制球閥沿垂直方向在地下水補給水箱的側面上設置多組，以控制不同的試驗水位。

所述的水砂防護導流裝置采用有機玻璃制成，由前側防飛濺擋板與下部傾斜導流槽組成。