[发明专利]一种基坑突涌演示仪及其基坑突涌实验研究方法

摘要

本发明涉及基坑突涌研究领域，旨在提供一种基坑突涌演示仪及其基坑突涌实验研究方法。该种基坑突涌演示仪包括演示仪箱体、蓄水箱、基坑模型和监测系统；所述演示仪箱体为顶部开口的长方体结构箱体，所述蓄水箱能进行升降，内设有隔板，所述监测系统包括测压管、位移百分表、应变片、应变监测仪，所述基坑模型包括砾石层、软土层、围护桩模型、工程桩模型。该种基坑突涌实验研究方法，利用基坑突涌演示仪用以模拟工程实际或用以进行基坑突涌机制的研究。本发明结构简单、成本低廉，维护费用低，易于上手，模型材料可重复利用，不会造成浪费与污染，也不需要依靠离心机进行实验，也不需要如原型试验一般使用巨大的场地。

主权项

一种基坑突涌演示仪，其特征在于，包括演示仪箱体、蓄水箱和监测系统；所述演示仪箱体为顶部开口的长方体结构箱体，演示仪箱体的底部为钢板，演示仪箱体的四面侧壁为有机玻璃，且四面侧壁的外部箍紧有铁条，用于增加演示仪箱体的承压能力；所述演示仪箱体上开有两个箱体进水口、一个箱体排水口和一个测压口，箱体进水口、测压口分别设在演示仪箱体的侧壁上，箱体排水口设在演示仪箱体的底部，且箱体进水口、箱体排水口分别装有用于控制开启关闭的阀门；演示仪箱体的内部用于装设基坑模型，演示仪箱体的顶部装有网格支架，网格支架通过卡扣实现可拆卸地定位固定在演示仪箱体的顶部；所述蓄水箱安装在导轨上，并连接有电机，蓄水箱能利用电机提供的动力，沿导轨进行升降，且能通过电机控制升降速度；蓄水箱内设有隔板，用于将蓄水箱内部分隔为蓄水区和排水区，且隔板高度为蓄水箱箱体高度的2/3；蓄水箱上开有一个蓄水箱进水口与四个蓄水箱排水口，蓄水箱进水口、蓄水箱排水口分别装有用于控制开启关闭的阀门；所述蓄水箱进水口设置在蓄水区的上方，一个蓄水箱排水口设置在排水区的底部，三个蓄水箱排水口设置在蓄水区的底部，且蓄水区底部的其中两个蓄水箱排水口分别通过塑料软管与演示仪箱体的两个箱体进水口连接；所述监测系统包括测压管、位移百分表、应变片、应变监测仪；所述测压管为标有刻度的透明玻璃管，利用测压管支架垂直固定在演示仪箱体外部，测压管通过塑料软管与演示仪箱体的测压口连接，用于监测演示仪箱体内承压水层的实际水头高度；所述位移百分表的表盘固定在演示仪箱体顶部的网格支架上，并将位移百分表的测量头布置于基坑模型的工程桩模型顶部与桩间土表面，用于监测基坑底部土体与桩顶竖直位移；所述应变片埋设在工程桩模型的桩内，并通过导线采用半桥接法与应变监测仪连接，用于监测工程桩模型的形变。