[发明专利]一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及软弱地基处理技术领域，更具体地说，它涉及一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置。

背景技术

随着沿海、沿江城市经济和基础建设的蓬勃发展，以及进一步的城市发展规划，国内一些港口出现陆域用地不足的情况，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆或构造码头港口的陆域，这已经成为土地开发的重要手段。比如浙江省海岸线6696公里，居全国首位，面积500平方米以上岛屿3061个，从“十五”到“十三五”，浙江沿海港口经济的空前发展对相应的港口工程、海岸工程建设力度不断加大，依托港口发展的临港工业基地、物流园区等用地基本靠围填，所以大面积疏浚吹填土地基的加固处理尤为重要。与吹填土有关的岩土工程问题越来越突出，核心问题是吹填土软基的处理。

近年来，真空联合注气的软基处理方法已逐渐在工程中获得了初步应用，但其软基处理效果受到大量因素的影响与制约，其内在的注气影响机制及控制技术还没有认识清楚，缺乏实用有效的理论分析方法，工程应用中有着很大的盲目性，因此该方法尚未得到较好的推广应用。为弥补理论分析的局限性，对大面积的软基处理工程，需要结合室内模型试验进行分析，其中的关键控制技术是如何模拟不同深度软土地基中的真空与注气耦合作用，而目前尚未发现该模型试验装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种容易实现真空与注气耦合作用的模拟真空联合注气的软基处理机制的试验装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置，包括透明制样膜、塑料排水板、排水导管、注气空心球、注气导管、刚性加载板和试验土箱；所述透明制样膜与试验土箱的内侧壁紧密贴合，所述透明制样膜密封形成为试验软土提供封闭环境的试验空腔；所述透明制样膜设有与试验空腔相连通的装土孔和排气孔，从装土孔灌入泥浆形成试验软土，其中泥浆的水体与气体从排气孔排走；所述注气空心球置于试验空腔内，所述注气导管与注气空心球相连通向试验软土注入压力气体；所述塑料排水板置于试验软土内，与排水导管相连接，经排水导管对试验软土进行真空预压；所述的刚性加载板设置于试验软土上方，对软土实施均匀加载，模拟不同深度位置的软土应力环境。

本发明进一步设置：所述塑料排水板安装在试验软土的上层。

本发明进一步设置：所述塑料排水板位于装土孔正下方，埋设在试验软土中。

本发明进一步设置：所述的透明制样膜由硅橡胶材料制作，所述试验土箱为圆筒状。

本发明进一步设置：所述注气空心球安装在试验软土的下层。

本发明进一步设置：所述的注气空心球设有注气孔，所述的注气空心球的球体表面包裹有无纺布。

本发明进一步设置：所述注气孔均匀布在注气空心球的四分之一球面上，所述注气孔朝向试验软土中心设置。

与现有技术相比，本发明操作简单、监测方便，具有以下突出优点：

1).本发明采用圆筒状的试验土箱，并以透明制样膜进行封装，能直观地监测真空预压过程中的排水效果与压力气体注入后的影响作用，且能适应软土的固结、沉降变形，利于模拟真空预压过程中的土体排水固结过程。

2).本发明在软土顶面安装刚性加载板，易于实施竖向均匀加载，模拟不同深度位置的软土应力环境，尤其适用于深厚软土地基的模拟。

3).本发明能同时实施不同的真空预压和压力气体注入方案，从而很好地模拟真空联合注气的软基处理效果。

4).本发明中的塑料排水板型号及试验长度、注气空心球位置、真空预压和压力气体注入方案均可根据需要调整，在对比分析基础上优化实施效果，试验结果能直接应用于工程，降低未来的软土地基处理成本。

附图说明

图1为本发明一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置的结构示意图。

图2为本发明一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置的俯视结构示意图。

图3为注气导管和注气空心球注的结构示意图。

图中1、软土地基；2、透明制样膜；3、塑料排水板；4、排水导管；5、注气空心球；6、注气导管；7、刚性加载板；8、排气孔；9、试验土箱；10、装土孔。

具体实施方式

参照附图1至图3对本发明一种模拟真空联合注气的软基处理试验装置做进一步详细说明。