[发明专利]一种基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置及其使用方法与应用

权利要求书

1.一种基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，包括模型箱（1）、大水箱（2）、左侧小水箱（3）和右侧小水箱（4），所述模型箱的宽高比小于1:10，所述模型箱（1）的底部铺有素混凝土垫层（5），所述素混凝土垫层（5）以上的空间由2块竖向挡板（6）分割成3个区域，按照从左向右的顺序3个区域分别为左侧分层土体区域（7），竖向隔离工程屏障区域（22）和右侧分层土体区域（8），所述左侧分层土体区域（7）和右侧分层土体区域（8）内土层按由下往上的方向分为N层，且每层对应的模型箱的前板上靠近竖向隔离工程屏障区域的腰线上设有第一孔（9）和第三孔（10），所述竖向隔离工程屏障 区域上对应的模型箱的前板设有第二孔（11），后板上设有第四孔（12），且第一孔（9）、第二孔（11）、第三孔（10）和第四孔（12）等高度，所述第二孔（11）内嵌入塑料盖（13），所述塑料盖（13）与玻璃瓶（14）相连，所述玻璃瓶（14）内设有Whatman #42型滤纸（15），所述第四孔（12）内嵌入探针式TDR仪（16），所述探针式TDR仪（16）与数据采集仪（17）连接；所述左侧分层土体区域（7）与模型箱内侧面设有左侧多孔竖板（18），右侧分层土体区域（8）与模型箱内侧面设有右侧多孔竖板（19），所述模型箱（1）的顶部按照由下往上的方向设有上多孔垫板（20）和T型密封顶盖（21），所述上多孔垫板（20）分为两块，分别位于左侧分层土体区域（7）和右侧分层土体区域（8）的顶部，且大小相等；T型密封顶盖（21）突出部分的高度与上多孔垫板（20）的厚度一致，且突出部分与竖向隔离工程屏障区域（22）的顶部大小相同，所述左侧分层土体区域（7）中的每一层通过管道汇总到左下双向阀（23）后，再与左侧大水箱（2）连通，大水箱（2）左侧设置排水双向阀（29），所述模型箱（1）通过左上双向阀（24）与左侧小水箱（3）连通，所述右侧分层土体区域（8）中的每一层通过管道汇总到右上双向阀（25）后，再与右侧小水箱（4）连通，所述右侧小水箱（4）的另一侧通过气压控制阀（26）与空气压缩机（27）相连，并通过气压控制阀（26）控制和保持右侧小水箱（4）中的水压。

2.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述左侧分层土体区域（7）和右侧分层土体区域（8）内按由下往上的方向分为三层。

3.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述素混凝土垫层（5）为预制素混凝土板。

4.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述上多孔垫板（20）和T型密封顶盖（21）之间设有橡胶密封垫层（28），所述橡胶密封垫层（28）的尺寸大于模型箱（1）顶部的外径，且对应T型密封顶盖（21）的突出部分为矩形开孔，保证T型密封顶盖（21）与模型箱（1）四周整体无空隙。

5.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述模型箱（1）、上多孔垫板（20）、左侧多孔竖板（18）和右侧多孔竖板（19）的材料均为聚四氟乙烯。

6.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述竖向隔离工程屏障区域（22）为注浆帷幕、水泥土搅拌墙、土-膨润土系竖向隔离墙、土-水泥-膨润土系竖向隔离墙或钢板桩。

7.按照权利要求1所述的基于干湿循环的竖向隔离工程屏障的模型装置，其特征在于，所述玻璃瓶（14）与塑料盖（13）之间设有O型密封垫圈（30）；所述第二孔（11）与探针式TDR仪（16）之间设有O型密封垫圈（30）。