一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，属深基坑与地下工程施工安全及环境保护领域。该试验装置包括模型箱体与多个传感器，模型箱体内设置有土体，土体设有多块模型板，多块模型板之间形成基坑，基坑内设置有至少一根支撑件，支撑件的两端分别抵住两块模型板，模型箱体内设置有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，第一河流模型槽和第二河流模型槽分别设置于基坑的两侧并与基坑连通，基坑与第二河流模型槽之间具有间隙，多个传感器分别设置于土体以及多块模型板。本装置可直观模拟临河水位与非对称土压力荷载共同作用下的深基坑开挖施工变形与稳定破坏性状，结构简单、功能易行，具有较高的经济性与可重复性。

Experimental device for simulating construction characteristics of multi face deep foundation pit

The utility model relates to an experimental device for simulating the construction characteristics of a deep foundation pit with multi faces, belonging to the construction safety and the environmental protection field of the deep foundation pit and the underground engineering. The test device comprises a box body and a plurality of sensor model, the model is provided in the box body is provided with a plurality of soil, soil model in foundation pit is formed between the plurality of model board, the foundation pit is provided with at least one support member, both ends of the supporting member respectively against the two module, model of box is arranged in the connected first the river model and second river model groove groove, both sides of the first river model grooves and the second grooves are respectively arranged in the pit River and connected with the gap between the excavation, foundation pit and second river model slot, a plurality of sensors are arranged in the soil body and a plurality of plate model. The device can be directly simulated Linhe and asymmetric interaction of soil water pressure loading and stability of deep foundation pit excavation deformation failure characters, simple structure, easy, economic and reproducible with high.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置
本技术涉及深基坑与地下工程施工安全及环境保护领域，具体涉及一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置。
技术介绍
近年来，随着城市建设与水利交通等行业的逐渐建设发展，产生了大量的深基坑工程，并常邻近河流与湖泊建设地下工程项目，临河开挖施工的基坑工程不可避免地受到地下水条件改变引起渗流及非对称荷载的影响，其设计施工难度更大，对周围环境的控制将更加严格。软土临河场地的深基坑工程开挖施工，特别是多面临河条件下地下水直接参与坑底作用，稍有不慎将产生地下水渗透破坏、土体滑移失稳、坑底隆起回弹、工程桩变位及卸载受拉断裂等问题，甚至引起周围已建居民楼产生倾斜、裂缝与坍塌破坏，造成人民严重的生命财产损失。然而目前国内外理论的分析与工程计算还是将基坑稳定性与支护结构变形及坑底桩基承载性状的影响分开评估，依靠极限平衡方法进行估算基坑开挖稳定性并忽略地下水作用下的坑底稳定性及其对桩基的影响，分析理论不符合土体实际受力作用条件，具有很大的随意性。尤其是针对软土临河深基坑开挖施工变形预测与稳定性分析问题，现有研究主要集中在普通条件下的地下水渗透稳定分析与支护结构变形预测计算，缺乏直观实用的室内模型试验分析方法，工程建设现场试验成本高，耗时久远与效率低下，且工程建设不允许达到破坏状态，无法进行稳定性破坏机制分析与安全问题预测。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，可模拟形成深基坑与临近河流水力与地质条件，预测多面临河的基坑开挖施工变形与稳定性破坏，其结构简单、功能易行，测试效果直观、准确，具有较高的经济性与可重复性。本技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本技术提出一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，其包括模型箱体与多个传感器，模型箱体内设置有土体，土体设有多块模型板，多块模型板之间形成基坑，基坑内设置有至少一根支撑件，支撑件的两端分别抵住两块模型板，模型箱体内设置有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，第一河流模型槽和第二河流模型槽分别设置于基坑的两侧并与基坑连通，基坑与第二河流模型槽之间具有间隙，多个传感器分别设置于土体以及多块模型板。进一步地，在本技术较佳实施例中，模型箱体内设置有第一隔板，第一隔板与模型箱体的内壁围成第一河流模型槽；多块模型板包括第一模型板和第二模型板，第一模型板的一端以及第二模型板的一端均与第一隔板的远离第一河流模型槽的一侧连接，第一模型板的另一端以及第二模型板的另一端均与模型箱体的内壁连接并在第一模型板和第二模型板之间形成基坑；模型箱体内设置有第二隔板，第二隔板的两端分别与第一隔板以及模型箱体的内壁连接并在第一隔板以及模型箱体的内壁间形成第二河流模型槽，第二隔板与第二模型板间形成间隙。进一步地，在本技术较佳实施例中，第二隔板与第一隔板以及模型箱体的内壁均可拆卸连接。进一步地，在本技术较佳实施例中，第一河流模型槽在远离第二河流模型槽的一端设有第三隔板，第三隔板、第一隔板与模型箱体的内壁之间形成积水箱，积水箱连通有进水管，进水管设置有水流控制阀，第一隔板、第二隔板和第三隔板均设置有通水孔。进一步地，在本技术较佳实施例中，通水孔设置有过滤装置。进一步地，在本技术较佳实施例中，过滤装置为纱布。进一步地，在本技术较佳实施例中，第一河流模型槽设有第一泄水孔并配设有与第一泄水孔配合的第一孔塞，第二河流模型槽设有第二泄水孔并配设有与第二泄水孔配合的第二孔塞。进一步地，在本技术较佳实施例中，第一河流模型槽与第二河流模型槽内的土体由下至上分别为黏土层、细砂层、淤泥质土层与淤泥层；基坑内的土体由下至上分别为黏土层、细砂层、淤泥质土层。进一步地，在本技术较佳实施例中，第一模型板的远离第二模型板的一侧的土体的土方量大于间隙内的土体的土方量。进一步地，在本技术较佳实施例中，试验装置还包括用于记录模型箱体状态的拍照设备。本技术实施例的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置的有益效果是：该模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，在模型箱体内分别设有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，试验过程中，通过调节第一河流模型槽、第二河流模型槽中的流水使其达到试验要求的水位以模拟真实河流。本试验装置用模型板模拟实际基坑支护墙，支撑件模拟实际基坑支撑，同时在基坑与模型箱体内铺设土体并安置有不同作用的传感器，以对不同条件下基坑所产生的各种变化进行测试，得到具体直观的物理力学性质数据。该试验装置可模拟形成深基坑与临近河流水力与地质条件，预测多面临河的基坑开挖施工变形与稳定性破坏，其结构简单、功能易行，测试效果直观、准确，具有较高的经济性与可重复性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置的俯视图；图2为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置的正视图；图3为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置的第一泄水孔的结构示意图；图4为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置的第二泄水孔的结构示意图；图5为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置中第一橡胶孔塞和第二橡胶孔塞的结构示意图；图6为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置中积水箱的正视图；图7为本技术实施例提供的模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置中通水孔的结构示意图。图标：100-模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置；200-模型箱体；300-传感器；400-基坑；500-第一河流模型槽；600-第二河流模型槽；700-积水箱；800-拍照设备；210-第一侧板；220-第二侧板；230-第三侧板；240-第四侧板；250-底板；211-第一泄水孔；213-第一橡胶孔塞；221-第二泄水孔；223-第二橡胶孔塞；260-土体；310-土压力计；320-孔隙水压力计；330-应变片；340-位移计；510-第一隔板；520-第二隔板；530-第三隔板；540-通水孔；410-第一模型板；420-第二模型板；430-支撑件；710-进水管；720-水流控制阀。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，其特征在于，包括模型箱体与多个传感器，所述模型箱体内设置有土体，所述土体设有多块模型板，所述多块模型板之间形成基坑，所述基坑内设置有至少一根支撑件，所述支撑件的两端分别抵住两块所述模型板，所述模型箱体内设置有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，所述第一河流模型槽和所述第二河流模型槽分别设置于所述基坑的两侧并与所述基坑连通，所述基坑与所述第二河流模型槽之间具有间隙，所述多个传感器分别设置于所述土体以及所述多块模型板。

【技术特征摘要】
1.一种模拟多面临河深基坑施工性状的试验装置，其特征在于，包括模型箱体与多个传感器，所述模型箱体内设置有土体，所述土体设有多块模型板，所述多块模型板之间形成基坑，所述基坑内设置有至少一根支撑件，所述支撑件的两端分别抵住两块所述模型板，所述模型箱体内设置有相互连通的第一河流模型槽和第二河流模型槽，所述第一河流模型槽和所述第二河流模型槽分别设置于所述基坑的两侧并与所述基坑连通，所述基坑与所述第二河流模型槽之间具有间隙，所述多个传感器分别设置于所述土体以及所述多块模型板。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述模型箱体内设置有第一隔板，所述第一隔板与所述模型箱体的内壁围成所述第一河流模型槽；所述多块模型板包括第一模型板和第二模型板，所述第一模型板的一端以及所述第二模型板的一端均与所述第一隔板的远离所述第一河流模型槽的一侧连接，所述第一模型板的另一端以及所述第二模型板的另一端均与所述模型箱体的内壁连接并在所述第一模型板和所述第二模型板之间形成所述基坑；所述模型箱体内设置有第二隔板，所述第二隔板的两端分别与所述第一隔板以及所述模型箱体的内壁连接并在所述第一隔板以及所述模型箱体的内壁间形成所述第二河流模型槽，所述第二隔板与所述第二模型板间形成所述间隙。3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，李飞，刘照球，孙厚超，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32