[发明专利]一种偏压和渗流条件下狭长基坑隆起变形的模拟装置

摘要

一种偏压和渗流条件下狭长基坑隆起变形的模拟装置，包括模型箱、基坑支护系统、偏压加载系统、水循环与水位控制系统和监测系统；模型箱内装有夯土，夯土内设有基坑，基坑支护系统安装在基坑内；模型箱外装有偏压加载系统，偏压加载系统对基坑外侧的夯土加压；水循环与水位控制系统对模型箱内的夯土供水，并从基坑底部排水。本发明通过自动控制模型箱内水位高度与控制基坑内侧水位高度的水头差模拟渗流条件，可以对基坑外侧土体进行加压大小、加压距离进行实时控制，可方便地调节对挡土墙的预应力，能更真实的反映基坑工程开挖时的受力情况。

主权项

1.一种偏压和渗流条件下狭长基坑隆起变形的模拟装置，其特征在于：包括模型箱(1)、基坑支护系统(2)、偏压加载系统(3)、水循环与水位控制系统(4)和监测系统(5)；模型箱(1)内装有模型土，模型土内设有基坑，基坑支护系统(2)安装在基坑内；模型箱(1)外装有偏压加载系统(3)，偏压加载系统(3)对基坑外侧的模型土加压；水循环与水位控制系统对模型箱(1)内的模型土供水，并从基坑底部排水，以模拟基坑的渗流；所述偏压加载系统(3)的立柱(3‑5)设立在模型箱(1)外，架设在立柱(3‑5)上的反力梁(3‑4)横跨基坑上方，千斤顶(3‑6)可在反力梁(3‑4)上移动，通过第一螺栓(3‑7)与钢板(3‑3)连接固定在反力梁上(3‑4)，千斤顶(3‑6)的顶升部连接荷载传递板(3‑8)；所述基坑支护系统(2)包括围护墙(2‑1)，相对的围护墙(2‑1)之间安装有若干内支撑杆(2‑2)；所述水循环与水位控制系统(4)包括储水箱(4‑1)，储水箱(4‑1)内设有抽水泵(4‑2‑1)，抽水泵(4‑2‑1)通过第一水管(4‑2‑3)连接进水水箱(4‑2‑4)，进水水箱(4‑2‑4)通过第二水管(4‑2‑6)连接设在模型箱(1)内的两个进水分布管网(4‑2‑7)，两个进水分布管网(4‑2‑7)之间以第三水管(4‑2‑8)相连，第二水管(4‑2‑6)上安装有进水阀门(4‑2‑5)和第一流量计(5‑1)；基坑底部的模型土面上的排水管网(4‑3‑1)通过第四水管(4‑3‑2)连接模型箱(1)外的第五水管(4‑3‑4)，第五水管(4‑3‑4)连接储水箱(4‑1)，第五水管(4‑3‑4)上装有蠕动泵(4‑3‑3)和第二流量计(5‑2)；所述监测系统(5)包括第一流量计(5‑1)、第二流量计(5‑2)、大头钉(5‑3)、橡胶薄膜(5‑4)、激光位移计(5‑5)、应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器、电阻应变片、多通道数据采集仪；电阻应变片贴在围护墙(2‑1)的两个侧面，应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器埋设在模型箱(1)的模型土土里；应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器、激光位移计、电阻应变片通过信号传输线连接多通道数据采集仪；所述基坑隆起监测点包括大头钉(5‑3)与橡胶薄膜(5‑4)，所述橡胶薄膜(5‑4)放置在基坑底部的模型土上，大头钉头(5‑3)穿透橡胶薄膜(5‑4)并插入土体。布置在模型箱(1)上方的激光位移计(5‑5)检测大头钉(5‑3)所在基坑底部的垂直深度。