[发明专利]一种临海基坑支护结构模型试验装置

权利要求书

1.一种临海基坑支护结构模型试验装置，其特征在于包括动水注入装置、模型箱、水土分离装置、监测装置；

所述动水注入装置像模型箱注入水，并且水随时间呈正弦或余弦曲线规律性的变化以模拟海浪和潮汐变化；

所述模型箱用于模拟临海不同距离的基坑支护结构，模型箱中装有土样；

所述水土分离装置用于模拟基坑支护结构已经破坏下渗土和渗水情况，并测量出土量和出水量；

所述监测装置实时记录水流经过模型箱中某个位置时的水压；所述监测装置实时记录基坑支护结构在不同位置所受压力及水平和竖直方向的应变大小。

2.根据权利要求1所述的一种临海基坑支护结构模型试验装置，其特征在于：所述动水注入装置包括空压机、调节阀、气液泵、柱塞系统、水箱、波动采集传感器；

所述空压机和调节阀通过法兰连接，调节阀和气液增压泵通过耐压管连接，气液增压泵和柱塞系统通过耐压管连接，气液增压泵和水箱通过导管连接；

所述气液增压泵工作时活塞向后运行，将水箱中的水吸入气液泵内，气液泵入口处单向阀打开，空气通过耐压管进入气液泵中；当活塞向前运行时，液体一侧形成一定压力，气液泵出口处单向阀打开，高压水从出口处流出，再通过耐压管将高压水注入柱塞系统，柱塞系统利用活塞作用将高压水的压力随时间呈正弦或余弦曲线规律性变化，从而得到动态波动的水压，再通过耐压管将水注入模型箱中。

3.根据权利要求2所述的一种临海基坑支护结构模型试验装置，其特征在于：所述模型箱包括模型槽、透水板、支护结构；

模型槽包括铝材质顶盖、铝材质底板、铝材质侧壁和有机玻璃侧壁；所述铝材质侧壁放于后，有机玻璃侧壁放于前，铝材质侧壁和有机玻璃侧壁的顶部分别与铝材质顶盖通过法兰连接固定，底部与铝材质底板通过法兰连接固定；

所述铝材质顶盖、铝材质底板和铝材质侧壁的内侧轴对称位置分别设置一个滑轨，所述铝材质顶盖、铝材质底板上沿着滑轨设置多个螺栓孔；支护结构通过螺栓固定在模型槽末端，用于模拟基坑工程中的拉森钢板桩；所述支护结构的腹板上设置左右对称的6个螺栓孔，用于模拟支护结构破坏而产生的渗漏孔；所述透水板通过耐压管与动水注入装置相连，置于模型槽内，透水板在贴合顶盖、底板、铝材质侧壁的三侧分别挖三个凹槽，与模型槽的滑轨契合，使透水板能在模型槽内靠近支护结构或远离支护结构的方向上移动，从而调整其在模型槽内位置以模拟临海不同距离的基坑支护结构。

4.根据权利要求3所述的一种临海基坑支护结构模型试验装置，其特征在于：所述水土分离装置包括耐压管、管道、混合物分离装置、储液箱、两个电子秤、过滤网；

所述耐压管一端与支护结构上的一个螺栓孔相连，一端与混合物分离装置相连，管道一端与混合物分离装置相连，一端导向储液箱，混合物分离装置与储液箱分别放置在两个电子秤上面，实时读取数据；

所述混合物分离装置由上下两个有机玻璃圆筒组成，其间放置硅胶板进行密封；上下两个有机玻璃圆筒设置法兰并通过螺栓固定，在上下两个有机玻璃圆筒中间放置过滤网，阻止下部的固体颗粒通过，实现固液分离；

液体通过管道流入储液箱，储液箱由四块有机玻璃构成，为一上部开口的正方体有机玻璃槽。

5.根据权利要求4所述的一种临海基坑支护结构模型试验装置，其特征在于：所述监测装置包括微型空隙水压力计、电阻应变片、数据采集装置、计算机终端；

所述微型孔隙水压力计设置在模型槽的有机玻璃侧板上，微型孔隙水压力计通过数据采集及传输模块连接于计算机终端，可实时监测记录水流经特定距离时的压力；

所述支护结构上均匀放置若干个微型孔隙水压力计和若干个水平和竖直方向的电阻应变片，微型空隙水压力计和电阻应变片通过数据采集装置连接于计算机终端，可实时监测记录支护结构在不同位置所受压力及水平和竖直方向的应变大小。