[实用新型]一种模拟基坑开挖坑底土体卸载隆起的试验设备

说明书

本实用新型公开了一种模拟基坑开挖坑底土体卸载隆起的试验设备，包括：模型箱体、多个传感器、设置于模型箱体内的围护结构及放置于模型箱体底面的高压气囊，模型箱体为顶面开口结构，模型箱体的顶部设置有钢梁结构，钢梁结构上设置有用于夹持围护结构四边的夹具，模型箱体的侧壁下部开设有通气孔，高压气囊的加压孔通过橡胶软管贯穿所述通气孔与空气压缩机相连接，橡胶软管上设置有进气阀门，围护结构内设置有若干支撑结构，支撑结构的两端分别与围护结构的内侧壁相抵，高压气囊上方铺设有复合防水防渗层，本实用新型可通过底部的高压气囊注压调节研究模型箱体内土体变形及围护结构变形状态，结构简单、功能易行，重复性高。

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的基坑施工辅助装置的技术领域，特别是涉及一种模拟基坑开挖坑底土体卸载隆起的试验设备。

背景技术

目前，随着我国城市化的发展，越来越多的深基坑工程开始涌现，而坑底隆起量是确保基坑工程安全稳定的重点之一，基坑开挖后，由于开挖坑内土体卸载导致基坑向上出现隆起，对于重要工程且往往需要进行模拟实验,目前对于数值软件计算是对工程实例模型进行的一种简化，并且所需的土体本构参数很难精确测得，因此对结果影响很大，参考性较低。

而工程现场条件不可控因素太多，现场试验具有造价昂贵且不具有重复性的缺点，因此常采用其他方法对基坑开挖进行模拟，数值方法模拟往往要对土体及其他条件进行简化、土体的力学参数以及本构模型的选择对模拟结果影响较大，已有的室内模型实验可以通过等比例尺寸缩小来模拟实际工程且多取典型截面研究，对比模拟结果往往与现场监测结果有较大偏差甚至室内模拟结果出现隆起量很小的现象与实际情况严重不符，无法为实际工程提供指导的现象。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种模拟基坑开挖坑底土体卸载隆起的试验设备，可通过底部的高压气囊注压调节研究模型箱体内土体变形及围护结构变形状态，结构简单、功能易行，具有较高的经济性与可重复性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种模拟基坑开挖坑底土体卸载隆起的试验设备，包括：模型箱体、多个传感器、设置于模型箱体内的围护结构及放置于模型箱体底面的高压气囊，所述模型箱体为顶面开口结构，所述模型箱体的顶部设置有钢梁结构，所述钢梁结构上设置有用于夹持围护结构四边的夹具，所述模型箱体的侧壁下部开设有通气孔，所述高压气囊的加压孔通过橡胶软管贯穿所述通气孔与空气压缩机相连接，所述橡胶软管上设置有进气阀门，所述围护结构内设置有若干支撑结构，所述支撑结构的两端分别与围护结构的内侧壁相抵，所述高压气囊上方铺设有复合防水防渗层。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述钢梁结构包括纵向钢梁及横向钢梁，所述纵向钢梁为具有矩形截面的空心钢梁，所述横向钢梁滑动设置于纵向钢梁的矩形截面内，所述纵向钢梁及横向钢梁上开设有若干螺栓孔且通过螺栓贯穿所述螺栓孔相连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述夹具的顶端与钢梁结构之间通过螺纹结构相连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述模型箱体为四面侧板和一面底板构成的敞口矩形容器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述围护结构为四块铝合金板合围形成的基坑。

在本实用新型一个较佳实施例中，多个所述传感器包括设置于围护结构周围的压力传感器、应变计，以及设置于所述围护结构内用于测量基坑参数的基坑传感器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述支撑结构为伸缩杆。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述高压气囊上设置有泄压孔，所述泄压孔上连接有出气阀门。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述空气压缩机连接有气压表。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述复合防水防渗层由从上至下铺设的土工膜和土工布组成。