[发明专利]模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置及方法

权利要求书

1.模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，包括模型槽，模型槽内设有差异沉降模拟模型，差异沉降模拟模型顶部设有竖向加载装置；所述差异沉降模拟模型包括土堤模型、贯穿土堤模型的穿坝涵管模型，土堤模型一侧设有堤基防水装置，土堤模型和穿坝涵管模型分别设置检测元件。

2.根据权利要求1所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述堤基防水装置包括螺杆，螺杆一端具有第一螺旋段，另一端具有与第一螺旋段旋向相反的第二螺旋段；

第一螺旋段和第二螺旋段分别安装有卡爪，卡爪端部设有防水垫。

3.根据权利要求2所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述卡爪通过移动部与第一螺旋段或第二螺旋段螺纹连接；卡爪对称设于穿坝涵管模型两侧。

4.根据权利要求2所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述螺杆通过轴承座连接安装板，安装板与模型槽内壁固定。

5.根据权利要求1所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述竖向加载装置包括千斤顶、与千斤顶相连的压梁，所述压梁底部中间位置连接用于对土堤模型施加压力的第一压头，第一压头两侧对称设有用于对穿坝涵管模型施加压力的第二压头。

6.根据权利要求5所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述千斤顶的输出端安装压力传感器。

7.根据权利要求1所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述土堤模型为梯形结构，穿坝涵管模型的中线方向垂直于加载方向。

8.根据权利要求1所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验装置，其特征在于，所述模型槽内设置弹性垫层，穿坝涵管模型的一侧设于弹性垫层上侧。

9.模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的试验装置，包括：

调整竖向加载装置，使其对土堤模型和穿坝涵管模型施加设定预压力；

调节设于模型槽有水端的堤基防水装置，使防水垫与穿堤涵管模型紧密接触；

竖向加载装置加载至设定压力值，通过检测元件获取加载过程的参数信息。

10.根据权利要求9所述的模拟土堤-穿堤涵管差异沉降渗流特性的试验方法，其特征在于，所述参数信息包括土堤模型的土压力、孔隙水压力、坝体位移，还包括通过摄像机获取的差异沉降图像、土堤模型的开裂图像。