[实用新型]一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置，属于水利工程模型试验领域。 

背景技术

据不完全统计，我国241座大型水库的1000次事故中，有30%左右的事故是由于渗透变形导致的。在美国、瑞典、西班牙等国家，失事的土坝中有40%左右是由于渗透变形造成的，可见对土体渗透破坏的研究具有很强的工程借鉴作用，但是在以往的研究中，水头高度的控制一般通过滑轮进行手动控制，人工观测数据，往往无法得到准确的水头高度，得出的结论对工程也不能提供很好的借鉴和指导作用。 

在城市化进程不断加快的大环境下,深基坑的规模和新类型得到不断发展,但是,基坑工程安全事故频发,引起了工程建设者的极大关注。所以,有必要对深基坑工程施工安全进行深入研究，特别在高地下水位地区，地下水的渗流作用对基坑工程施工的带来的影响。但是以往的研究中，很多的装置只能模拟一侧高水位对基坑底部土体的作用，与当基坑两侧的地下水位均属于高水位这种实际工程有较大的差别，难以再现基坑工程渗流与渗透破坏现象，也难以满足基坑工程渗透破坏研究的要求。 

在教学与科研实验过程中，我们讲究试验装置的多用性，这样也能起到经济的作用，因此，需要一种新的试验装置以解决上述问题。 

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置。 

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置，包括装样槽、水位控制装置、挡板、流量计、液位传感器及数据采集装置，其中所述水位控制装置包括两个空箱体，分别位于所述装样槽的左右两侧且与所述装样槽内部容腔相连通，左右两侧的空箱体上都刻有刻度及设有水位调节孔；所述装样槽与所述水位控制装置的连通处分别设有挡板插槽，所述挡板插槽垂直所述装样槽底部设置，在所述挡板插槽上可拆卸的安装挡板，装样槽的上侧设有可打开或封闭的透明盖板；

所述数据采集系统包括流量计、液位传感器和数据采集装置，在水位控制箱的底部和装样槽的上部设有流量计接口，所述流量计接口上接流量计；所述液位传感器设置在装样槽内；所述流量计、液位传感器的数据通过所述数据采集装置采集。

所述挡板可上下移动的插接连接在所述装样槽的挡板插槽上，挡板为透水挡板、透砂挡板、实体挡板中任意一种或两种的组合。 

所述水位调节孔是沿所述水位箱的高度方向均匀间隔布置的多个通孔。 

所述透明盖板为有机透明玻璃板，可打开或封闭。 

所述数据采集装置为电脑。 

    本实用新型的有益效果： 

该装置不仅能模拟基坑工程中的渗流场、应力场，再现基坑工程的渗透破坏情况，模拟两侧的高水位同时作用导致的基坑底部土体的渗流和渗透破坏现象，通过对两侧挡板插入深度的调整来模拟实际基坑工程中围护结构的插入深度；还能通过更换两侧挡板的类型来模拟堤防工程的渗流和渗透破坏的现象，通过水位控制箱改变水位，模拟堤基在不同水位下的渗透作用。该装置为堤防工程和基坑工程的设计提供指导作用的同时，也能作为岩土工程与水利工程学科的教学与科研实验设备之用。

附图说明

    图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是模拟堤防工程时放置土样后的结构示意图；

    图3是模拟基坑工程时放置土样后的结构示意图；

图1中，1、水位控制箱； 2、水位调节孔；3、液位传感器；4、有机玻璃盖板；（5、6、15、16）、流量计；7、数据采集装置；8、装样槽；9、左侧挡板插槽；10、右侧挡板插槽；11、透水挡板；12、透砂挡板；13、左侧实体挡板；14、右侧实体挡板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。 

如图1所示，本实用新型公开了一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置，该装置主要由装样槽8，水位控制箱1、水位调节孔2，挡板，流量计，数据采集装置7组成。 

所述的水位控制箱1通过对水位调节孔2的控制，如果需要高水位则用玻璃塞堵住下部的的水位调节孔，达到所需的模拟水头高度。 

所述的数据采集系统由流量计、液位传感器3和数据采集装置7组成。 

    该装置通过调整两块挡板的插入深度以及水头高度，来模拟实际基坑工程中围护结构的插入深度对基坑底部土体产生的渗透破坏的影响。两侧水头高度的调整通过水位控制箱控制。