[发明专利]一种模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷的模型试验装置

摘要

本发明是一种模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷的模型试验装置，本发明涉及内容包括主体结构、激振系统和测量系统。主体结构包括模型箱、地铁模拟隧道及构成地下岩溶结构的灰岩模拟材料、岩溶空腔、岩溶漏斗和岩溶覆土，激振系统包括地铁模拟隧道内设置的电磁激振器和外部的激振控制器，测量系统包括加速度传感器、数据采集仪、土体称重装置及摄像机。通过地铁模拟隧道内激振装置模拟地铁振动，通过加速度传感器测量岩溶漏斗处振动加速度，利用土体称重装置测量掉落土体质量，根据摄像记录观察地表变形过程。本发明装置适用于地质工程、岩土工程技术领域，能够揭示岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷机理及地面沉降规律。

主权项

一种模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷的模型试验装置，其特征在于，本模型试验装置包括主体结构、激振系统和测量系统；所述的主体结构包括模型箱、地铁模拟隧道及构成地下岩溶结构的灰岩模拟材料(3)、岩溶空腔、岩溶漏斗(5)和岩溶覆土；所述的地铁模拟隧道由石膏+玻璃纤维混合材料制成；所述的灰岩模拟材料(3)由石膏制成；所述的岩溶覆土采用岩溶地区采集的天然黏土(6)；所述的岩溶空腔、岩溶漏斗将根据实际岩溶结构由灰岩模拟材料堆砌而成；所述的激振系统包括地铁模拟隧道内设置的电磁激振器和外部的激振控制器；所述的电磁激振器按照地铁轨道模式安装到地铁模拟隧道中，用以模拟地铁列车运行过程中与轨道之间产生的竖向振动；所述的测量系统包括加速度传感器、数据采集仪、土体称重装置及摄像机；所述的加速度传感器设置在岩溶漏斗附近灰岩模拟材料中，用以测量岩溶漏斗附近灰岩模拟材料中两向加速度；所述的土体称重装置设置在岩溶空腔底部、岩溶漏斗正下方，用以测量从岩溶漏斗中掉落天然黏土(6)的质量。