[发明专利]动态承压水作用的地基模型试验装置

摘要

本发明公开了一种动态承压水作用的地基模型试验装置。包括模型箱、承压架空层、承压水压力调节系统、传感器固定装置和量测系统；模型箱底部设置承压架空层，承压架空层与承压水压力调节系统连接；承压水压力调节系统由微型水压力变送器、有机玻璃圆筒装置和流量计组成；有机玻璃圆筒装置与流量计连通，通过流量计精确地调节有机玻璃圆筒装置内水柱高度的变化从而实现模型箱内承压水的动态变化；本发明可模拟承压水的动态变化过程；量测动态承压水作用下地基的水土压力和变形，确定地基受力和变形发展规律等问题；探求动态承压水变化的幅值和速率对地基稳定性的影响，为动态承压水作用引起的地基问题研究提供有效的试验数据支持。

主权项

一种动态承压水作用的地基模型试验装置，其特征在于，包括模型箱(1)、承压架空层(2)、承压水压力调节系统、传感器固定装置(8)和量测系统五个部分；所述模型箱(1)由前后左右以及底部五块有机玻璃组成，可方便观测试验中土体的变形；所述模型箱(1)左右两个侧面的上部均安装出水阀门(3)，出水阀门(3)底部与试验土体顶面齐平，试验过程中出水阀门(3)保持打开以便及时排水，使得试验土体的水位线保持恒定；所述模型箱(1)的底部一侧安装第一通水阀门(4‑1)用于饱和土体，另一侧安装第二通水阀门(4‑2)用于连通承压水压力调节系统；所述承压架空层(2)由带通水孔的有机玻璃板(2‑1)、有机玻璃短柱(2‑2)和反滤土工织物(2‑3)组成；所述带通水孔的有机玻璃板(2‑1)底部固定有机玻璃短柱(2‑2)，放置于模型箱(1)内，并与模型箱(1)的四个侧面密封连接；所述带通水孔的有机玻璃板(2‑1)表面粘贴反滤土工织物(2‑3)，防止承压水动态变化过程中试验土体的流失；所述承压水压力调节系统由微型水压力变送器(5)、有机玻璃圆筒装置(6)和流量计(7)组成；所述有机玻璃圆筒装置(6)由有机玻璃圆筒(6‑1)、有机玻璃底座(6‑2)、刻度线(6‑3)和第三通水阀门(6‑4)组成；所述有机玻璃圆筒(6‑1)固定在有机玻璃底座(6‑2)上，侧壁竖直设置刻度线(6‑3)，底部设置第三通水阀门(6‑4)；所述微型水压力变送器(5)通过三通管连接模型箱(1)和有机玻璃圆筒(6‑1)，微型水压力变送器(5)可连续记录承压水的动态变化情况；所述有机玻璃圆筒(6‑1)通过第三通水阀门(6‑4)与流量计(7)连通，通过流量计(7)精确地调节有机玻璃圆筒(6‑1)内水柱高度的变化从而实现模型箱(1)内承压水的动态变化；所述传感器固定装置(8)由不锈钢支架(8‑1)、尼龙板(8‑2)和螺栓(8‑6)组成；所述传感器固定装置(8)通过螺栓(8‑6)固定在模型箱(1)内的后侧面上；所述尼龙板(8‑2)固定在不锈钢支架(8‑1)上，不锈钢支架(8‑1)和尼龙板(8‑2)上开有贯穿的安装微型孔隙水压力传感器的圆孔(8‑3)，尼龙板(8‑2)上开有安装微型土压力盒的圆孔(8‑4)，不锈钢支架(8‑1)和尼龙板(8‑2)上开有导线槽(8‑5)用于放置微型孔隙水压力传感器和微型土压力盒的信号传输线；所述量测系统包括微型孔隙水压力传感器、微型土压力盒、多通道数据采集仪和数码照相机；所述微型孔隙水压力传感器、微型土压力盒和微型水压力变送器(5)通过信号传输线连接多通道数据采集仪；所述数码照相机放置于模型箱(1)正前方。