[發明專利]一種模擬道路地下病害體的試驗裝置

在審

• 申請號: 202110426742.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113031086A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 白日華;隋利建;薄占順;孫攀;郭盛;戚樹春;李鑫;白雪峰
• 申請（專利權）人: 中路高科交通檢測檢驗認證有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 遆俊臣

本發明公開了一種模擬道路地下病害體的試驗裝置，包括模擬箱、氣囊和氣泵，所述模擬箱為空心箱體，模擬箱上分別設置有進水口和排水口，并能夠控制注水或排水的流量，數個氣囊置于模擬箱內，模擬箱內氣囊之外的空間填滿機制砂，所述氣泵與氣囊連通，用于使氣囊充氣或放氣。本發明能夠在封閉環境內同時模擬一種或多種地下病害體，完成比對試驗，以驗證各檢測機構的技術水平。

技術領域

本發明涉及地下病害體模擬技術領域，特別是涉及一種模擬道路地下病害體的試驗裝置。

背景技術

地下病害體是指存在于地面以下的空洞、脫空、疏松體、富水體等威脅城市安全的不良地質體。脫空是指地面硬殼層與地基土之間發育的具有一定規模的洞體；空洞是指地下土體中自然發育或人工形成的具有一定規模的洞體；疏松體是指密實度明顯低于周邊土體的不良地質體；富水體是指含水量明顯高于周邊土體的不良地質體。

各病害體具體特征如下：脫空位于地面硬殼層與地基土之間，埋置深度淺。空洞位于地基土中，規模大小不一，其上下界面一般均不平整，對上部土體或結構具有失穩風險。疏松體相對周邊土體，具有結構不均勻、松散、密實度低、強度低、高壓縮性等特點；強度隨疏松體的松散程度增大而降低；疏松體范圍逐漸擴大到一定程度，其自身承載力降低，內部土體發生坍塌，疏松體上部發展為空洞，在路基與基層之間、基層和面層之間會出現脫空。富水體相對周邊土體均勻性較差、含水量高、呈流塑狀態、靈敏度較高，強度很低、孔隙比較大、壓縮性高等特點；富水體區域因局部水力作用，土體結構弱化，強度降低，工程性質變差，危及周邊工程安全，其上部發展為空洞。

探地雷達作為近年來在城市道路應用比較成熟的一項新技術，具有效率高、抗干擾、精度高、現場作業方便等特點。國內外的工程實踐表明，探地雷達已成為道路下方隱伏病害普查探測首選的技術手段，適用于空洞、結構層脫空、土體疏松、富水等各類道路塌陷隱患檢測。

探地雷達是采用電磁波檢測地下介質分布情況，以確定其內部結構形態的電磁探測技術。其工作原理為：探地雷達發射機通過發射天線向地下發射電磁波，在介質不連續處將產生回波，接收天線接收到這些回波信號，送到接收機進行采樣，采樣后的數據進行各種處理并顯示。當電磁波在介質中傳播時，波的傳播特性會隨所通過介質的電參數特性差異和幾何形狀不同而變化。通過發射高頻寬帶電磁波，接收天線接收來自地下的回波(這里回波可能是地下介質界面的反射波、地下異常體的散射波、或者是經過某一路徑到達接收天線的透射波)，根據所接收回波的雙程走時、幅度變化、頻率差和相位差等信息，進行處理分析，提取目標物性和幾何信息并成像，推斷地下介質的結構形態或物性變化等。

為了確定檢驗機構檢測應用探地雷達檢測地下病害體的能力水平和檢測數據的可靠性，就需要通過開展比對試驗來判斷檢驗機構的技術水平。所謂比對試驗是指按照預先規定的條件由多個試驗室對相同被測物品(被稱作“能力驗證物品”)進行檢測的組織、實施和評價。比對試驗是試驗室能力驗證的一種形式,它能夠評價試驗檢測機構是否具有勝任所從事試驗檢測工作能力、所出具數據是否具有可靠性和有效性,也是計量認證機構和管理機構判定實驗室能力的技術手段之一。

探地雷達的檢測對象是地下病害體，其具有一定的隱蔽性。目前，由于沒有合適的能力驗證物品，探地雷達檢測地下病害體的比對試驗在國內沒有進行有效的開展，因此，如何能創設一種新的模擬道路地下病害體的試驗裝置，實屬當前重要研發課題之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種模擬道路地下病害體的試驗裝置，使其能夠同時模擬脫空、空洞、疏松體和富水體其中一種或多種地下病害體，并在封閉環境下進行模擬，能夠對檢測機構的技術水平進行對比驗證，從而克服現有的地下病害體模擬裝置的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種模擬道路地下病害體的試驗裝置，其特征在于，包括模擬箱、氣囊和氣泵，所述模擬箱為空心箱體，模擬箱上分別設置有進水口和排水口，并能夠控制注水或排水的流量，數個氣囊置于模擬箱內，模擬箱內氣囊之外的空間填滿機制砂，所述氣泵與氣囊連通，用于使氣囊充氣或放氣。