[实用新型]一种基坑工程渗透破坏发展过程的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利工程模型试验领域，具体地说是一种基坑工程渗透破坏发展过程的模型试验装置。 

背景技术

在城市化进程不断加快的大环境下，地下空间的开发也随之发展。而地下空间的开发大多伴随着基坑的开挖，基坑的规模和类型得到不断发展，但是，基坑工程安全事故频发,近年来深基坑工程事故一般的发生率约占基坑工程数量的20％左右，有的城市甚至占到了30％左右。基坑工程事故的频频发生,造成了重大的损失和严重的后果,已成为制约我国建筑事业并引起各方面密切关注的重要问题，引起了工程建设者的极大关注。因此有必要对深基坑工程施工安全进行深入研究，特别是在高地下水位地区，地下水的渗流作用对基坑工程施工的带来的影响。但是在以往的研究中，只能模拟一侧或两侧高水位作用下土体发生管涌以及流土现象，这与实际基坑工程中土体发生三维渗流有很大区别，得到的试验现象无法表征实际工程，难以再现基坑工程的管涌以及流土现象，也难以满足基坑工程渗透破坏研究的要求。 

因此，需要一种新的试验装置以解决上述问题。 

发明内容

为克服上述现有问题，本实用新型提供了一种基坑工程渗透破坏发展过程的模型试验装置，本实用新型采用如下技术方案： 

一种基坑工程渗透破坏发展过程的试验装置，包括装样槽装置、数据采集装置及外水位控制槽装置，其中，所述外水位控制槽装置与装样槽装置通过透水挡板连通；所述装样槽装置与数据采集装置通过数据线连接；所述装样槽装置包括装样槽四周容腔和装样槽内部容腔，所述装样槽内部容腔在装样槽四周容腔内部中心位置，装样槽内部容腔由四块实体挡板围成；所述的装样槽四周容腔的外侧设有刻度线。 

本实用新型所述实体挡板包括三块实体挡板一和一块实体挡板二，所述实体挡板二的内侧设置蓄水槽。 

本实用新型所述装样槽装置还包括用于安装实体挡板一和实体挡板二的 挡板插槽，挡板插槽固定设置在所述装样槽内部容腔的底部。 

本实用新型所述外水位控制槽装置由用于蓄水的水位控制槽和用于调节水位高度的水位调节孔构成，水位调节孔开设在水位控制槽一侧并沿所述水位控制槽的高度方向均匀间隔布置，水位控制槽外侧设有刻度线。 

本实用新型所述数据采集装置包括：装样槽内壁高度方向均匀设置的水头测量装置一；沿实体挡板二内侧高度方向均匀设置的水头测量装置二；放置在装样槽土体上部的变形测量装置；设置在蓄水槽水流入口处的双转子流量计，其中，水头测量装置一、水头测量装置二、双转子流量计、变形测量装置都与计算机终端连接。 

本实用新型采用上述技术方案，具有如下技术效果： 

1、该装置能够更加真实地模拟实际基坑工程中土体发生渗流的现象，再现基坑工程的渗透破坏情况。可以通过改变内部实体挡板的嵌入深度来模拟实际基坑工程围护结构的嵌入深度对基坑底部及周围土体产生的渗流以及渗透破坏现象，克服了以往对只能研究土体一维渗流的局限；可以通过右侧的水位控制槽改变水位高度，模拟基坑在不同地下水位下的渗流以及渗透破坏；可以通过改变装样槽内部的土样，对基坑工程的管涌以及流砂现象进行研究。 

2、该装置通过对数据采集装置收集的数据进行分析，得到相应的渗流场、应力场、变形场，得出结论，为实际基坑工程的设计与施工提供指导。 

3、该装置所用的双转子流量计、水头测量装置、变形测量装置都与数据采集装置接通，通过数据采集装置对测量装置获取的数据进行收集。因此，与现有技术相比，该试验装置不仅节约了人力成本，还保证了数据的准确性。 

4、该装置不仅为基坑工程的设计与施工提供指导作用，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是本实用新型一侧实体挡板的结构示意图； 

图3是本实用新型放结构置土样后的示意图； 

其中，1、计算机终端；2、水头测量装置一；3、装样槽四周容腔；4、实体挡板一；5、装样槽内部容腔；6、水位控制槽；7、水位调节孔；8、透水挡板；9、 挡板插槽；10、水头测量装置二；11、实体挡板二；12、蓄水槽；13、双转子流量计；14、变形测量装；15、刻度线。 

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基坑工程渗透破坏发展过程的模型试验装置，该装置主要由装样槽装置、数据采集装置及外水位控制槽装置组成，所述外水位控制槽装置与装样槽装置通过透水挡板8相通。