[实用新型]一种模拟地震作用下坝基渗流的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟地震作用下坝基渗流的试验装置，属于水利工程模型试验领域。

背景技术

大坝安全作为公共安全的重大问题，受到世界各国的普遍关注。多次大地震中的大坝震害使得大坝的的抗震安全成为关注的重点之一。我国已建成的平原水库千余座，南水北调工程以后，平原水库的存在就更加具有实际意义，平原水库在我国的分布十分广泛，而且很多平原水库分布在人口集中的大中城市附近，一旦发生问题，对人民的生命财产安全将造成巨大的影响。平原水库大坝的地质条件往往比较差，普遍特点是表层为黏土或亚黏土，下部为砂土。这些土在动荷载的作用下将发生液化，因此坝基中土体的渗流场在动荷载作用下的变化对我们研究大坝的抗震将尤为重要。但是，目前的试验模型也大多是模拟静力作用下坝基的渗流，无法准确得到土体中的渗流路径，得到的试验现象无法表征实际工程，得出的结论无法给坝基工程的抗震设计提供指导作用。

    因此，需要一种新的试验装置以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种模拟地震作用下坝基渗流的试验装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种模拟地震作用下坝基渗流的试验装置，包括装样槽、地震模拟器、水头控制装置、路径示踪器、电子流量计、水压力传感器、数据采集装置、计算机终端，其中，所述装样槽的左侧上部设有装样槽进水口，所述装样槽进水口上通过塑料软管连接所述水头控制装置，所述装样槽内部垂直所述装样槽底部的设有两个挡板插槽，分别是左侧挡板插槽和右侧挡板插槽，在所述左侧挡板插槽和右侧挡板插槽上分别可拆卸的安装有左侧挡板和右侧挡板；所述装样槽底部连接有所述地震模拟器；所述路径示踪器由至少三根设有阀门的玻璃导管组成，玻璃导管垂直装样槽底部设置在左侧挡板的右侧面上，且可沿装样槽的高度方向上下调整；所述装样槽的右侧底部设有出水口，所述电子流量计安装在所述出水口处；在装样槽的前后两侧面板上布置水压力传感器，所述水压力传感器沿装样槽的高度方向均匀设置；所述电子流量计、水压力传感器测得的数据通过所述数据采集装置采集后与所述计算机终端相连。

所述左侧挡板和右侧挡板将装样槽的内部分隔成左侧腔室、中间腔室及右侧腔室，所述的装样槽进水口设置在所述左侧腔室的顶部，且在左侧腔室的腔壁上设有刻度线。

所述中间腔室的顶端设有可打开或封闭的有机玻璃盖板。

所述的水头控制装置包括带有刻度线的支架、滑轮、水槽、绳子，所述的水槽上设有进水口、出水口及溢水口，所述进水口与外部水源连接，出水口通过塑料软管与所述装样槽进水口连接，溢水口确保一定的水位，水槽的上端通过动滑轮组件连接在带有刻度线的支架上。

所述地震模拟器上连接有地震波控制器。

所述电子流量计采用双转子流量计。

本实用新型的有益效果：

1、该装置能够真实地模拟地震作用下坝基工程中土体发生渗流的现象，通过改变地震模拟器内的地震波，模拟坝基在不同级数地震下渗流现象；通过左侧的水头控制装置改变水位高度，模拟坝基在不同水头下的渗流以及渗透破坏；通过改变装样槽内部砂土层的厚度，模拟不同实际坝基工程中土体的渗流；通过路径示踪器得出坝基中的渗流路径。

 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，得出结论，为实际坝基工程的抗震设计与施工提供指导。

3、该装置所用的双转子流量计、水压力传感器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并输入计算机终端，节约了人力成本，也确保了数据的准确性。

4、该装置不仅为坝基工程的抗震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是装样槽装样后的剖面图；

图中，1、带刻度线的支架；2、溢水口；3、绳子；4、滑轮；5、水槽进水口；6、装样槽进水口；7、刻度线；8、地震波控制器；9、水压力传感器；10、地震模拟器；11、数据采集装置；12、计算机终端；13、装样槽出水口；14、双转子流量计；15、右侧插槽；16、有机玻璃盖板；17、左侧插槽；18、路径示踪器；19、阀门；20、透水挡板；21、砂土层；22、透砂挡板（也能透水）；23、黏土、亚黏土等其他土层。

具体实施方式