复杂地下水环境下的基坑开挖模型试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种复杂地下水环境下的基坑开挖模型试验装置。包括模型箱、水箱、对称面挡土单元、基坑支护结构、承压架空层、承压水压力调节系统和量测系统；水箱设置在模型箱内的右上方；对称面挡土单元固定在模型箱上；承压架空层设置在模型箱底部；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；本实用新型专利技术可模拟基坑开挖过程中潜水位和承压水压力的动态变化；量测动态变化潜水位和承压水压力作用下基坑的水土压力和变形，整理相关试验数据并确定基坑受力和变形发展规律等问题，为潜水位和承压水压力动态变化等复杂地下水环境引起的基坑问题研究提供有效的试验数据支持，并对于之后理论分析模型提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基坑模型试验装置，特别是涉及潜水位和承压水压力动态变化等复杂地下水环境条件下的基坑开挖模型试验装置，可用于模拟潜水位和承压水压力动态变化时承压层和上覆弱透水性基坑土体之间的相互作用，研究动态变化潜水位和承压水压力条件下基坑的水土压力响应和变形问题。
技术介绍
在滨海、沿江地区地下水丰富，工程中常面临深基坑坑底弱透水层以下尚存在承压层的情况，由于降压井降承压水、大型降雨、河流洪峰过境、海潮变化等将导致潜水位和承压水压力发生动态变化，从而进一步影响基坑水土压力、变形和稳定性，潜水位和承压水压力动态变化等复杂地下水环境引起的基坑变形和失稳问题是该类地区深基坑工程的重大风险源之一。相比于理论解析方法和有限元数值方法的研究采用既定的土体本构模型，计算得到的潜水位和承压水压力动态变化引起的土体水土压力和变形大小对计算参数的选取具有很大的依赖性；实际工程中较难进行对基坑坑底(位于基坑开挖区域内)的水土压力实时监测，进行大量相似的工程监测数据统计分析以获得潜水位和承压水压力动态变化引起的坑底弱透水层的变形规律的方法也很难实现；鉴于常重力下土工模型试验，不影响土体微观结构，土颗粒尺寸及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂地下水环境下的基坑开挖模型试验装置，其特征在于，包括模型箱(1)、水箱(2)、若干对称面挡土单元(3)、基坑支护结构、承压架空层(9)、承压水压力调节系统和量测系统七个部分；所述模型箱(1)由模型箱框架(1‑1)、钢化玻璃(1‑2)、模型箱底板(1‑3)、顶框(1‑4)、反力板(1‑5)和模型箱底座(1‑6)组成；所述模型箱框架(1‑1)的底部固定模型箱底板(1‑3)，前后两个侧面固定钢化玻璃(1‑2)；所述模型箱框架(1‑1)和反力板(1‑5)均固定在模型箱底座(1‑6)上，顶部通过顶框(1‑4)连接；所述模型箱(1)的右侧底部安装连通承压架空层(9)和承压水压力调节系统的第二通水阀...

【技术特征摘要】
1.一种复杂地下水环境下的基坑开挖模型试验装置，其特征在于，包括模型箱(1)、水箱(2)、若干对称面挡土单元(3)、基坑支护结构、承压架空层(9)、承压水压力调节系统和量测系统七个部分；所述模型箱(1)由模型箱框架(1-1)、钢化玻璃(1-2)、模型箱底板(1-3)、顶框(1-4)、反力板(1-5)和模型箱底座(1-6)组成；所述模型箱框架(1-1)的底部固定模型箱底板(1-3)，前后两个侧面固定钢化玻璃(1-2)；所述模型箱框架(1-1)和反力板(1-5)均固定在模型箱底座(1-6)上，顶部通过顶框(1-4)连接；所述模型箱(1)的右侧底部安装连通承压架空层(9)和承压水压力调节系统的第二通水阀门(10)；所述水箱(2)由带通水孔的铝板(2-1)、条形铝板(2-2)、水箱支架(2-3)、水箱支架固定螺丝(2-4)、刻度尺(2-5)、第一通水阀门(2-6)和第一流量计(2-7)组成，通过水箱支架(2-3)架设在模型箱(1)内的右上方；所述带通水孔的铝板(2-1)表面粘贴反滤土工织物；所述刻度尺(2-5)粘贴在钢化玻璃(1-2)上；所述第一通水阀门(2-6)设置在模型箱(1)的右侧以连通水箱(2)和第一流量计(2-7)；所述对称面挡土单元(3)为U型不锈钢条，通过螺栓(4)固定在模型箱框架(1-1)上；所述U型不锈钢条之间通过H型止水橡胶条连接，U型不锈钢条与模型箱框架(1-1)通过S型止水橡胶条连接；所述基坑支护结构包括挡土墙(5)、挡土墙支架(6)和若干支撑单元(8)；所述挡土墙(5)上部通过支架固定螺栓(7)固定挡土墙支架(6)，中部开有螺纹孔，通过螺纹孔螺纹连接安装支撑单元(8)所需的支撑固定螺栓(8-7)，两侧开槽固定止水橡胶条(5-1)；所述支撑单元(8)的一端具有内螺纹口，内螺纹口与支撑固定螺栓(8-7)螺纹连接；所述承压架空层(9)由带通水孔的不锈钢板(9-1)、不锈钢短柱(9-2)和反滤土工织物(9-3)组成；所述带通水孔的不锈钢板(9-1)底部固定不锈钢短柱(9-2)，放置于模型箱(1)内的模型箱底板(1-3)上，并与模型箱(1)的四个侧面密封连接；所述带通水孔的不锈钢板(9-1)表面粘贴反滤土工织物(9-3)；所述承压水压力调节系统由微型水压力变送器(11)、有机玻璃圆筒装置(12)和第二流量计(13)组成；所述有机玻璃圆筒装置(12)由有机玻璃圆筒(12-1)、有机玻璃底座(12-2)、刻度线(12-3)和第三通水阀门(12-4)组成；所述有机玻璃圆筒(12-1)固定在有机玻璃底座(12-2)上，侧壁竖直设置刻度线(12-3)，底部设置第三通水阀门(12-4)；所述微型水压力变送器(11)通过三通管连接模型箱(1)和有机玻璃圆筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：应宏伟，章丽莎，魏骁，王小刚，朱成伟，沈华伟，张金红，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33