[实用新型]一种土体沉降变形的模型试验装置

说明书

一种土体沉降变形的模型试验装置，包括：加载箱体，具有一加载腔；加载箱体上部设有可与加载腔连通的输气通道；加载箱体的上端拆卸式安装一封口板，加载腔的底部敞口；加载装置，设置在加载腔的上部，并且加载装置的充气口与输气通道管路连通；以及沉降装置，包括沉降调整装置和沉降测量装置，沉降调整装置置于固定框架底部，并封堵在加载箱体下端敞口处，沉降调整装置与加载装置之间留有用于容纳土样试件的间隙；沉降调整装置顶部支撑面支撑在土样试件的测试部。本实用新型的有益效果是：可以测量土体试样的沉降参数，模拟研究防渗层的开裂情况及裂缝的发展情况与沉降变形之间的规律，结构简单，操作方便，结果准确。

技术领域

本实用新型涉及一种土体沉降变形的模型试验装置。

背景技术

随着城市化的发展，城市生活垃圾产生量逐年增加城市生活垃圾的处理，大多数在垃圾填埋场直接填埋。城市生活垃圾的成分十分复杂，且非常不均匀，都为大孔结构、孔隙比较大的高压缩性废弃固体物，垃圾被填埋过程中，由于垃圾的高压缩性导致很大的沉降。另外，由于生活垃圾的极度不均匀性，以及降解时间的不一致，各点的压缩变形量不一致，造成生活垃圾沉降过程中填埋场顶部防渗层发生弯曲，使防渗材料产生裂隙。保证最终覆盖系统中防渗层的完整性，不产生较大的变形，对填埋场的安全使用具有重要意义。此外，为了避免渗滤液污染土地和地下水，在填埋场设计中需要设置衬垫系统，但是，如果基础没有处理好，或地下水收集管道处填压不密实，在垃圾重量和压实机械碾压作用下，极有可能使衬垫系统下卧土体产生局部沉降。

因此，设计一种模拟垃圾填埋场防渗层由于不均匀沉降而开裂，研究防渗层的开裂情况及裂缝的发展情况与沉降变形之间的规律，具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种便于观测防渗层土样产生裂缝情况的土体沉降变形的模型试验装置。

本实用新型所述的一种土体沉降变形的模型试验装置，其特征在于，包括：

加载箱体，具有一加载腔；加载箱体上部设有可与加载腔连通的输气通道；加载箱体的上端拆卸式安装一用于封在加载腔上端敞口处的封口板，加载腔的底部敞口；

加载装置，设置在加载腔的上部，并且加载装置的充气口与输气通道管路连通，用于向加载装置内充放气体以调整加载腔空间的大小；

以及沉降分区装置，包括沉降调整装置和沉降测量装置，所述沉降调整装置置于固定框架底部，并封堵在加载箱体下端敞口处，并且沉降调整装置与加载装置之间留有用于容纳土样试件的间隙；所述沉降调整装置顶部支撑面支撑在土样试件的测试部，用于调整沉降调整装置的顶部支撑面高度以测量土样试件测试部的沉降量。

所述加载箱体包括固定框架、侧挡板以及封口板，所述固定框架的侧面固装侧挡板，而固定框架的顶部拆卸式安装封口板，所述侧挡板围挡在固定框架的侧面，其中侧挡板、封口板围成一底部开放的加载腔；其中一侧挡板的上部设有输气通道。

所述加载装置为一带有充气口的橡胶袋，其中加载装置的充气口与输气通道管路连通，用于向加载装置内注入空气以对土体试件表面加压。

所述的沉降调整装置包括底部支撑板、钢筋混凝土试块、水平支撑板、水平调节钢管和竖直支撑钢管，两块所述钢筋混凝土试块对称放置在底部支撑板上，且两块钢筋混凝土试块之间的沉降区通过多组竖直支撑钢管沿格挡长度方向分隔成多个区域；竖直支撑钢管底部与底部支撑板固接，竖直支撑钢管沿轴向从上到下拆卸式铺装若干层水平支撑板，且水平支撑板之间留有用于容纳用于均匀铺设水平调节钢管的调节格挡，使得两相邻水平支撑板之间的每层调节格挡能且仅能容纳一层水平调节钢管，保持水平调节钢管沿格挡宽度方向布置，且水平调节钢管的最高点和最低点均与相应水平支撑板接触；最上层的水平支撑板作为沉降调整装置的顶部支撑面支撑在土样试件的测试部正下方；定义格挡宽度方向为两钢筋混凝土试块之间的水平调节钢管轴线方向，定义格挡长度方向为与水平调节钢管轴线方向垂直的水平方向。