[发明专利]一种软土地基瞬时扰动的试验系统及其方法

权利要求书

1.一种软土地基瞬时扰动的试验方法，其特征在于

所述试验方法采用的软土地基瞬时扰动的试验系统，包括模型箱，模型箱设于离心机吊篮内；

模型箱内填筑软土地基，软土地基上表面填筑上覆堤坝模型，上覆堤坝模型顶部和斜坡上布置激光位移传感器，软土地基内布设微型孔隙水压力传感器、微型土压力传感器和微型十字板剪切仪分别用于监测孔隙水压力、土压力和不排水强度，激光位移传感器以及微型孔隙水压力传感器、微型土压力传感器和微型十字板剪切仪的采集信号线连接至测试采集系统；

软土地基内布设爆炸源和点火装置，点火装置包括电流源、继电器和控制器，电流源与继电器相连，控制器控制继电器通断，可实现爆炸源起爆；

微型孔隙水压力传感器和微型土压力传感器在软土地基内逐层并列布设，微型十字板剪切仪在软土地基内逐层布设；

所述爆炸源采用八号瞬发电雷管，雷管布设在上覆堤坝模型中心线和堤脚线以下软土地基的浅层内，雷管的布设高度高于微型孔隙水压力传感器和微型土压力传感器的布设高度；

所述模型箱呈长方体状，模型箱四周及底面采用不锈钢板焊接形成半封闭空间，模型箱四周内壁设置三层泡沫板；

所述试验方法包括如下步骤：

S1)根据设计的含水量混合黏土和清水，用小型搅拌机均匀混合后静止，作为软土地基的土料；

S2)根据模型箱尺寸和软土地基的高度计算土料用量，在模型箱中填筑土料，在采样高度处埋设微型孔隙水压力传感器和微型土压力传感器的监测设备分别测定孔隙水压力和土压力，填筑土料至设计上覆堤坝模型中心线和堤脚线以下的土料浅层内埋设爆炸源和点火装置，爆炸源的埋设高度高于监测设备的设计高度；

S3)软土地基填筑完成后，用微型十字板剪切仪钻进至设计深度测定软土地基不同部位的不排水强度，并在软土地基表面填筑碎石模拟上覆堤坝，在上覆堤坝模型顶部和斜坡布置激光位移传感器；

S4)吊装模型箱至离心机吊篮内，布置激光位移传感器探头，将微型孔隙水压力传感器和微型土压力传感器的采集信号线连接至测试采集系统；

S5)根据设计加速度大小，逐级逐渐提升加速度，每级稳定运行一段时间，观测每级加速度过程中的激光位移传感器探头、微型孔隙水压力传感器、微型土压力传感器的数值变化；

S6)爆炸源起爆，观测并记录爆炸源起爆瞬时各传感器的数据值；

S7)起爆后维持设计加速度不变，运行至堤坝变形趋于稳定为止后停机，停机后详细记录各传感器的数据值；

S8)用微型十字板剪切仪测定软土地基爆破后的不排水强度，用环刀法测定表面土料的密度和含水量。