模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，包括：模型箱，设置在模型箱内的盖板、模拟地连墙的木板，连接在模型箱两侧，控制承压水水位的水箱组件，测量不同深度的地层的水压的测压管系统，连接在模型箱的背面。与现有技术相比，本发明专利技术能直接观测止水帷幕周围水流的渗透路径，通过高速摄像机所拍摄的照片准确分析其渗流路径规律及渗流速度等相关参数；通过改变地连墙的插入比，抽水滤管的长度，及不同地连墙与滤管的平面、剖面距离的渗流规律。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基坑降水工程
，尤其是涉及一种模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，城镇化已经在全国范围内展开，为满足日益增长的市民出行、轨道交通换乘、商业、停车等基本功能的需求，尤其是在用地愈发紧张的密集城市中心，地下空间的开发利用已经成为一种势不可挡的趋势。基坑工程作为地下工程的重要组成部分，其规模不断扩大，从小型浅部基坑不断向超深、超大面积方向发展。尤其是在经济最为发达的长江三角洲地区，由于地下水位比较高，在基坑开挖之前必须进行基坑降水，然而大范围、大规模、长时间的降水对周围地质环境造成的影响已经不可忽视。因此，如何提高基坑降水效率，如何有效预防降水对周围地质环境造成的影响成为工程界及诸多学者关注的重点，也是现阶段工程建设中亟待解决的问题。鉴于数值模拟的方法来指导工程实践的可靠性与输入的材料参数有密切的联系，实测方案不具备可重复性，很难揭示某一参数对基坑降水工程的影响规律，模型试验是一种研究基坑降水机理的重要手段。中国专利CN105369812A公开了一种悬挂式止水帷幕下基坑定流量抽水的承压水位确定方法，在获取承压含水层土层信息及抽水信息的基础上，根据达西定律与水量守恒原理，针对基坑内定流量抽水过程，确定止水帷幕未进入含水层时的地下水水位和止水帷幕引起的地下水位的变化值，从而确定悬挂式止水帷幕下基坑内定流量抽水时基坑内外承压水水位。但是该专利并没有公开采用的具体实验装置的结构，无法实现对基坑降水承压含水层地下水渗流的模拟。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供而能直接观测止水帷幕周围水流的渗透路径，通过高速摄像机所拍摄的照片准确分析其渗流路径规律及渗流速度等相关参数的模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置；通过改变地连墙的插入比，抽水滤管的长度，及不同地连墙与滤管的平面、剖面距离的渗流规律。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，包括：模型箱，设置在模型箱内的盖板、模拟地连墙的木板，连接在模型箱两侧，控制承压水水位的水箱组件，测量不同深度的地层的水压的测压管系统，连接在模型箱的背面。所述的盖板包括中间盖板及设置在中间盖板两侧的侧盖板。所述的中间盖板为中空状结构，上表面中心设有开孔，下表面设有布置模拟抽水井管的开孔，所述的侧盖板上开设有安装示踪剂管的示踪剂孔。所述的模拟抽水井管为加装滤网的钢管，连接在中间盖板下表面开设的开孔中。所述的中间盖板及设置在中间盖板两侧的侧盖板均盖设在模拟地连墙的木板上。所述的模拟地连墙的木板表面经过打磨，底部为锯齿形。所述的水箱组件由水箱，水管，带螺纹的钢棒组成，所述的水箱的下部开设有两个开孔，其中一个开孔经水管与模型箱联通，另一个开孔与外部连通，两个开孔之间经玻璃板隔开。所述的水箱套设在带螺纹的钢棒上，沿钢棒的螺纹上下移动。所述的模型箱的背面设有钢板，该钢板上平均分布有测压孔，每个测压孔经实心塑料短棒密封。所述的测压管系统由木板、玻璃管和米格纸组成，所述的玻璃管嵌设在木板上开设的凹槽中，该玻璃管通过皮管与模型箱背部的测压孔连接进行水压测量，所述的米格纸贴在玻璃管背后的木板上表示刻度。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、能直接观测止水帷幕周围水流的渗透路径；2、通过高速摄像机所拍摄的照片准确分析其渗流路径规律及渗流速度等相关参数；3、通过改变地连墙的插入比，抽水滤管的长度，及不同地连墙与滤管的平面、剖面距离的渗流规律；4、装置使用过后可重复利用；5、能揭示某一参数对基坑降水工程的影响规律。附图说明图1为本专利技术的主视结构示意图；图2为本专利技术的后视结构示意图；图3为模型箱的俯视结构示意图；图4为侧盖板的结构示意图；图5为中间盖板的俯视结构示意图；图6为中间盖板的仰视结构示意图；图7为水箱的结构示意图；图8为模拟地连墙的木板的结构示意图；图9为测压管系统的结构示意图。图中，1-模型箱，2-水箱，3-水管，4-带螺纹的钢棒，5-侧盖板，6-模拟地墙的木板，7-中间盖板，8-测压孔，9-抽水孔，10-示踪剂孔，11-井管孔，12-抽水井管，13-木板，14-玻璃管，15-凹槽，16-米格纸。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例实施例一种模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，结构如图1-2所示，该试验装置包括模型箱1、水箱2、水管3、带螺纹的钢棒4、盖板5、中间盖板7、模拟地墙的木板6、抽水井管12、木板13、玻璃管14、米格纸16等组件。模型箱1呈矩形，其结构如图3所示，其左右侧壁和前侧壁为钢化玻璃，后侧壁为钢板，后侧壁钢板上设计了平均分布的直径为10mm，两两间隔100mm的测压孔8。同时用相当直径的实心塑料短棒密封测压孔8，若要测某一点的孔压就拔出实心塑料短棒，并通过皮管与测压管系统中的玻璃管14连接。测压管系统的结构如图9所示。由木板13、玻璃管14和米格纸16组成。玻璃管14是通过嵌在有凹槽15的木板凸起中与木板13连接，在玻璃管14背后的木板13上贴上米格纸16用来表示刻度。玻璃管14通过皮管与模型箱1背部的测压孔8连接而完成水压力的测量工作.模型箱内部两边的盖板的结构示意图如图4所示；两侧的侧盖板5上设置了三个直径为5mm的示踪剂孔10，用来安装示踪剂管，并在试验中通过该示踪剂管注入示踪剂。模型箱内部的中间盖板7的结构如图5-6所示。模型箱1内部设计有两块两侧的盖板5和中间的中间盖板7，中间盖板7上部中心有直径为20mm的抽水孔9，下部为间隔25mm，直径7mm的井管孔11(用来布置抽水井管)，中间高度为5mm的中空厚度，试验前根据设计工况在需要的井管孔11安装上内径为6mm，外径为7mm的钢管，并且加200目的滤网，形成抽水井管12，抽水孔9上设置有金属阀门，在试验过程中打开阀门并通过皮管连接蠕动泵来进行抽水。模型箱边上的水箱结构图如图7所示；水箱2下部有两个孔，其中一个孔通过水管3与模型箱1内部相连，另一个孔与外界相连，试验时通过与小水泵相连来注入试验液体。在水箱2中部设置有一定高度的玻璃板，用来隔离两个孔。通过带螺纹的钢棒4能调节水箱2的高度，这样就能在试验中控制承压水的初始水位本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，其特征在于，该装置包括：模型箱，设置在模型箱内的盖板、模拟地连墙的木板，连接在模型箱两侧，控制承压水水位的水箱组件，测量不同深度的地层的水压的测压管系统，连接在模型箱的背面。

【技术特征摘要】
1.模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，其特征在于，该
装置包括：
模型箱，
设置在模型箱内的盖板、模拟地连墙的木板，
连接在模型箱两侧，控制承压水水位的水箱组件，
测量不同深度的地层的水压的测压管系统，连接在模型箱的背面。
2.根据权利要求1所述的模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验
装置，其特征在于，所述的盖板包括中间盖板及设置在中间盖板两侧的侧盖板。
3.根据权利要求2所述的模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验
装置，其特征在于，
所述的中间盖板为中空状结构，上表面中心设有开孔，下表面设有布置模拟抽
水井管的开孔，
所述的侧盖板上开设有安装示踪剂管的示踪剂孔。
4.根据权利要求3所述的模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验
装置，其特征在于，所述的模拟抽水井管为加装滤网的钢管，连接在中间盖板下表
面开设的开孔中。
5.根据权利要求1所述的模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验
装置，其特征在于，所述的中间盖板及设置在中间盖板两侧的侧盖板均盖设在模拟
地连墙的木板上。
6.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建秀，高峰，刘绍莉，刘笑天，吴林波，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31