[实用新型]爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统

权利要求书

1.爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：包括：试验模型的制作系统、模型卸载系统、加载系统、模型检测系统；所述试验模型的制作系统包括以现场工程基坑为原型的试验模型箱(3)、箱体内壁粘贴的海绵(4)以及箱内分层锤击夯实的岩土相似材料验箱模型基坑开挖工具，模型卸载系统包括用于对试验模型箱参照现场工程基坑开挖，所述加载系统包括放置在试验模型箱(3)外一侧的摆锤装置以及安装在模型箱外所述一侧的频率调节器(2)；通过摆锤击打频率调节器(2)来模拟爆破振动波的效果，所述模型检测系统包括，在试验模型箱制作时埋置在边坡坡顶到边坡底部、坡脚、基坑周边地表及岩土相似材料中的多个应变片(5)以及多个微型压力盒(6)、预先埋置在岩土层中的加速度计(7)、安装在模型箱顶部岩土相似材料与海绵分界位置的多个激光测距仪(9)、对称安装在模型箱上表面左右两侧开挖位置处的两个千分表(8)、安装在模型箱岩土相似材料底部的爆破振动测速仪传感器(13)、固定在模型箱正前方的高速摄像机以及一台用于输出包括应变数据、土压力、加速度和振动速度的计算机。

2.如权利要求1所述爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：所述摆锤装置包括摆锤(1)、摆臂、传动轮、传动装置(10)、伺服电机(11)、伺服控制器(12)、门字形钢架；所述摆臂的一端安装摆锤，另一端安装在钢架上横梁中间位置，摆臂在钢架的安装位置处左右两侧依次对称安装有传动轮、传动装置(10)以及伺服控制器(12)，所述传动轮紧挨着所述摆臂在钢架的安装位置，所述传动轮、传动装置(10)以及伺服控制器(12)安装在与摆锤摆动面垂直的横梁上，伺服电机(11)设置在钢架横梁上表面，通过伺服控制器(12)来控制伺服电机(11)的转矩及速度，伺服电机(11)控制传动装置(10)及传动轮，通过传动轮转动进而改变摆锤(1)的摆动速度，使摆锤敲击模型箱外部安装的频率调节器(2)，达到模拟爆破振动波的效果，频率调节器(2)用来调节爆破荷载的频率。

3.如权利要求1所述爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：所述试验模型箱为长方体，所述长方体试验模型箱的左右两侧为铁皮材料，即长方体的宽和高组成的面，所述两铁皮内侧采用砂浆抹面打光处理后分别粘贴5cm厚度的海绵，所述试验模型箱前后两侧为玻璃。

4.如权利要求3所述爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：所述试验模型箱参照现场工程基坑分六层开挖，开挖时距离所述左右两侧海绵各预留5cm宽且每次开挖的形状为一个倒梯形。

5.如权利要求1所述爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：所述试验模型箱中锤击夯实的岩土相似材料具体为中风化泥质砂岩相似材料和强风化泥质砂岩的相似材料。

6.如权利要求1所述爆破荷载下基坑施工过程稳定性研究模型试验系统，其特征在于：所述试验模型箱，底层为12cm高的中风化泥质砂岩相似材料，在其基础上，再浇筑38cm高强风化泥质砂岩的相似材料。