[发明专利]多含水层条件下基坑动态降水室内模型试验方法及装置

权利要求书

1.一种多含水层条件下基坑动态降水室内模型试验方法，其特征在于，设置分层的供水夹层，两个供水夹层分别连接可升降的水箱和可调节压力的增压泵，为降水模型试验中各含水层提供稳定、均匀且差异化的水力补给，以实现对现场不同承压水层、潜水层的水文条件的分层模拟，降水过程中动态调整水箱位置、增压泵压力和抽水泵转速，维持各含水层稳定的边界水头，并控制模型坑内水位，采用水位观测系统和抽水系统，动态控制抽水流量并实时监测降水过程试验基坑内外水位和抽水流量变化，通过调整止水帷幕阻隔比、抽水管滤管长度和位置，探究基坑降水中各参数的影响规律；该方法具体实现过程包括：

向模型箱中分层填土并夯实，并在指定位置安装观测井、抽水井、止水帷幕；止水帷幕的安装过程包括：在管井安装完毕后，当模型土层填筑到缩尺模型的基坑底部标高处时，将模拟止水帷幕的方形钢筒放入模型箱的指定位置，使止水帷幕嵌入指定深度；

向模型箱供水夹层中注入液体，确定模型试验的初始水位，即待土层填筑夯实完毕，向模型箱供水夹层中注入液体，以便液体进入模型箱的土层内，调整水箱的控制液面及增压泵的水头压力到指定的初始水位高度，此液面不超过模型土高度，将水位计感应器放入观测PVC管内，并将整个模型系统静置，当同含水层内的监测到的水位数据各自相差在5mm以内时，判定模型完全润湿饱和并到达初始水位；

打开抽水泵并调整转速，使抽水流量保持恒定，在试验过程中保持边界水位的稳定性，记录从开始到稳定状态下的抽水流量和坑内外水位分布及变化，即打开抽水泵后，调整抽水泵到合适的转速，维持流量的稳定性，同时调整水箱位置和增压泵的压力，以模型箱最外侧的观测PVC管井的初始水位数据为模型的边界基准水位，使模型潜水和承压水含水层的边界水位在整个抽水过程中均能维持在基准水位或者在基准水位±1-2cm范围内，每隔一定的时间采用拍照法记录水位数据，通过计算机导出连接水泵的流量计的抽水流量监测数据；

停止抽水、停止加压，调整水箱中的水位和增压泵的水压高度到模型初始水位，在恢复初始水位后，以前一次试验的基坑内侧水位为基准，调整抽水泵转速以控制坑内水位处于不同的降深，并使水位到达新的稳态并记录动态的降水水位分布及变化；

根据试验需求，调整地连墙的帷幕阻隔比、抽水管滤管长度和位置，重复上述步骤进行下一工况试验。