[发明专利]一种地下浮力模型试验装置

说明书

本发明公开了一种地下浮力模型试验装置，该装置包括上端开口的腔体、测量结构、试验结构，所述腔体上方还设置有测量结构固定部件，所述测量结构一端固定在测量结构固定部件的下方，另一端与位于腔体内的试验结构的一端连接；所述腔体的侧壁靠下位置上设置有通孔，所述通孔上设置有伸入到腔体内的水管，位于腔体内的试验结构与腔体之间设置有均匀分布的土层，所述水管位于土层的下方，腔体从土层开始向上的方向上设置有刻度。该发明的优点在于：通过安装试验结构，通过水管进水后，通过测量结构和查看水位在土层的高度之间的关系，最终实现土体中水位与浮力之间的关系的测量。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，尤其是一种地下浮力模型试验装置。

背景技术

对于埋深较深、抗浮水位较高的地下结构工程，若结构抗浮不满足要求，不妥善处理问题，可能会引起结构整体或局部上浮，底板开裂等严重问题，导致地下结构的破坏。在目前多种解决地下抗浮问题的方法中，确定结构在土体中所受浮力的变化曲线是重中之重，确定不同结构埋在不同土体中所受到的浮力范围是解决问题的关键所在。也是从根源上解决抗浮问题的一种基本方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，解决待测材料的抗浮能力的测量问题，为此，本发明提供一种地下浮力模型试验装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种地下浮力模型试验装置，包括腔体、测量结构、试验结构，所述腔体上方还设置有测量结构固定部件，所述测量结构一端固定在测量结构固定部件的下方，另一端与位于腔体内的试验结构的一端连接；所述腔体的侧壁靠下位置设置有通孔，所述通孔上设置有伸入到腔体内的水管，所述试验结构与腔体之间设置有均匀分布的土层，所述水管位于土层的下方，腔体从土层底部向上的方向上设置有刻度。

优化的，所述土层与腔体内的下底面之间还设置水处理部分，所述水处理部分从土层到腔体内的下底面方向上依次设置有过滤网、设置有板孔的板体、沙层，所述水管设置在沙层内。

优化的，所述水管包括进水管，伸入到腔体内的进水管沿管长方向上设置有多个过孔。

优化的，所述进水管为软管，水平盘绕在沙层内。

优化的，装置包括围成腔体外边缘的外围固定框架，所述外围固定框架内设置有形成腔体的钢化玻璃。

优化的，形成腔体下底面的钢化玻璃与外围固定框架之间还设置起保护钢化玻璃的保护层。

优化的，所述测量结构固定部件与外围固定框架固定连接，所述测量结构固定部件为横杆，所述横杆与腔体的下底面平行且位于下底面的中线的正上方。

优化的，所述外围固定框架包括使腔体的下底面与地面的距离为设定距离的支撑部。

优化的，所述测量结构可拆卸。

优化的，所述测量结构为压力传感器。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过安装试验结构，通过水管进水后，通过测量结构和查看水位在土层的高度之间的关系，最终实现土体中水位与浮力之间的关系的测量。

(2)本发明通过设置水处理部分使得土层和水管的隔离，有效防止水土混合物阻塞水管的过孔，并且可以使得水管排除的水均匀流向土层。

(3)本发明中的进水管上设置过孔和进水管水平盘绕在沙层内均起到进水管均匀排水的效果。

(4)本发明中的外围固定框架起到加固作用，钢化玻璃替换现有技术中的有机玻璃，能大大降低成本。

(5)本发明中设置的保护层是增强底部钢化玻璃的强度。

(6)腔体的下底面与地面有高度差，这样方便搬运实验装置，并且利用水头差方便排水。