[发明专利]一种基坑水平封底隔水试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种基坑水平封底隔水试验装置及方法，根据封底材料以及其在土层的位置设置不同工况，用可调节供水压力的增压泵为土层供水，动态控制增压泵的供水压力，直到每个工况的封底材料破坏。为研究土体中水位和水压的变化，在模型箱内侧面沿深度布置多个观测孔，观测孔接头插入土层中,并形成连通器，通过左侧与测压管相连的测压表的读数来反映模型箱中相应土层中水压的变化。通过记录每个工况下土层水压力的变化以及封底材料破坏时的供水压力，探究基坑水平封底各参数的影响规律。

技术领域

本发明涉及基坑降水工程领域，特别是一种基坑水平封底隔水试验装置及方法。

背景技术

随着城市地下空间的开发利用成为当今现代化建设的趋势，部分地区由于地下水水力丰富，在基坑开挖过程中需要大规模的降水，因此优化降水工程来提高降水效率、减少降水费用以及减少降水对环境的影响成为现阶段工程建设的热点问题。

现阶段室内基坑降水模型试验的研究愈发增多，如唐益群等设计了一种现场缩尺降水模型试验，对上海地铁宜山路站的端头井基坑进行三维缩尺模拟，对现场土层进行概化，采用水箱连接模型箱边缘注水孔的方式进行边界供水，并埋置孔隙水压力计、土压力计、测水管、对水土压力及水位进行监测；杨斌等设计了一种二维渗流模型箱，通过调节与模型相连的进水箱和排水箱的水位高度，控制模型边界水位和坑内水位高度，从模型侧面测压孔洞接入测压管并安装在外侧测压板上，用以监测渗流场中各点的水压；王建秀等设计了一种模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验方法和装置，通过设置可调节水位的外侧供水夹层进行供水，模型箱内用透明土模拟土层，用孔压测量装置测量模型不同位置的孔隙水压力分布，并通过释放示踪剂和拍摄其流动状态的方式，直接观察帷幕渗流路径。

现有的基坑降水模型试验大多模拟了竖向止水帷幕和降水井配合降水，缺少基坑水平封底隔水的模型试验，而在国内外的施工现场水平封底配合降水井降水已经被广泛使用。

参考文献：

[1]唐益群,栾长青.上海地铁宜山路站室内降水大型模型试验分析.地下空间与工程学报.2008；4(3):483-488.

[2]薛丽影,杨斌,刘丰敏等，基坑工程地下水渗流模型试验系统研究.岩土工程学报.2017,39(s1):126-130

[3]刘春,施斌,吴静红等,排灌水条件下砂黏土层变形响应模型箱试验.工程学报.2017,39(s9):1746-1752.

[4]王建秀，刘绍莉，刘笑天等，模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验方法，国家发明专利：ZL 201610130987.8

[5]王建秀，高峰，刘绍莉等，模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，国家发明专利：ZL 201610129898.1

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基坑水平封底隔水试验装置及方法，对封底材料的各个参数进行控制变量的试验研究，从而分析各个设计参数对降水效果的影响规律。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基坑水平封底隔水试验装置，其包括：

模型箱；

开设于模型箱底部两侧的多个供水孔；

开设于模型箱至少一侧的多个观测孔；

填设于模型箱内的多个土层；

用于分隔相邻所述土层的封底材料；

分别与各观测孔连通的多根测压管；

与所述多根测压管连通的测压表；

以及，

分别与各供水孔连通的多个增压泵。