一种模拟地下结构防水测试系统及其实验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟地下结构防水测试系统及其实验方法，该系统包括地下结构主体装置和监控机构，所述监控机构包括检测地下结构主体装置的渗水率传感器，渗水率传感器的检测端设置在地下结构主体装置外侧面上，所述地下结构主体装置内部设置容纳水的空心腔体。该发明专利技术的优点在于：本发明专利技术中设置有模拟地下建筑结构的地下结构主体装置，通过在空心腔体内注水，通过监控机构检测地下建筑结构的防水性能。

A simulated underground structure waterproof test system and its experimental method

The invention discloses a method for simulation of underground structure waterproof test system and experimental method, the system includes a main underground structure device and monitoring mechanism, seepage rate of the sensor monitoring mechanism comprises a detection device to detect the main underground structure, water seepage rate sensor is arranged on the side of the main underground structure device on the inside of the underground hollow cavity. The main structure of device is provided for holding water. The advantage of the invention is that the underground structure main body device for simulating the underground building structure is set up in the invention. Through the water injection in the hollow cavity, the waterproof performance of the underground building structure is detected through the monitoring mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟地下结构防水测试系统及其实验方法
本专利技术涉及地下结构防水测试
，尤其涉及一种模拟地下结构防水测试系统及其实验方法。
技术介绍
近年来，随着我国城市建设的快速发展，高层及超高层建筑、人防工程和市政道路建设规模不断扩大，使得建筑地下室、地下建筑、人防工程和市政地下通道的工程项目越来越多，且埋深越来越深，然而这些建筑物却不同程度地受到地下渗漏的威胁。渗漏水是建筑地下室和市政地下通道常见的质量问题之一。在地下结构中，变形缝、后浇带、施工缝以及穿墙管道等细部构造处是防水的薄弱位置，渗漏问题一般都是在这类位置首先出现。目前规范中虽然规定了这些部位的防水构造措施，但难以评价其实际的防水效果。特别是在这些部位承受外部荷载作用之后，在具有一定程度损伤情况下，很难评价这些构造措施是否能够继续保持原来的防水效果。特别是在使用了新的防水构造、防水材料的情况下，就需要在较为真实的外部环境作用下测试其防水情况，了解其防水效果。对于地下结构的防水构造及防水材料的真实防水性能，很少有相关的综合性试验结果可以参照。比如建筑结构设计院根据规范设计防水构造，生产防水材料的企业则只会单独测试相应防水材料的防水性能，而不会测试防水材料应用到防水构造上之后的整体结构的防水性能。因此，除了现场实测，现阶段缺乏能够测试地下结构真实防水性能的试验手段和装置。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于解决现有技术中不能测量地下机构真实的防水性能的问题，为此，本专利技术提供一种模拟地下结构防水测试系统及其实验方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，本系统包括地下结构主体装置和监控机构，所述监控机构包括检测地下结构主体装置的渗水率传感器，渗水率传感器的检测端设置在地下结构主体装置外侧面上，所述地下结构主体装置内部设置容纳水的空心腔体。优化的，所述空心腔体内设置有顶住空心腔体两侧壁的顶升加载装置。优化的，所述空心腔体在竖直方向上设置有阻水区，所述顶升加载装置为多个且在阻水区内竖直方向上阵列设置。优化的，所述地下结构主体装置和顶升加载装置之间设置有压力扩散装置。优化的，所述地下结构主体装置包括多个防水薄弱部位，所述防水薄弱部位包括穿墙管道、变形缝、后浇带和施工缝其中的一种或多种。优化的，所述防水薄弱部位处均设置有水压控制装置和向水压控制装置内部施压的加压水泵。优化的，所述监控机构还包括数据采集装置和数据处理及显示装置、应变片、，所述渗水率传感器、应变片分别通过数据采集装置与数据处理及显示装置连接，所述应变片设置在薄弱部分和或地下结构主体装置的外墙角处。优化的，所述地下结构主体装置在其外部的底板上设有紧贴墙体布置的集水渠。优化的，所述地下结构主体装置的内侧壁设置有防水结构。一种使用上述模拟施加侧压力的地下结构防水测试系统的试验方法，步骤如下：S1、制备好具有防水结构的地下结构主体装置，地下结构主体装置上设有防水薄弱部位，位于防水薄弱部位处设置有水压控制装置，将顶升加载装置设置在空心腔体上且顶住空心腔体相对的两侧壁，所述监控机构的控制端与顶升加载装置的受控端连接；S2、向空心腔体和水压控制装置中注水；S3、监控机构控制顶升加载装置对地下结构主体装置并逐级增加工作应力，使得地下结构主体装置处于侧向受力状态，测试地下水结构主体装置及防水薄弱部位在静水环境中的防水性能和渗漏特性。本专利技术的优点在于：1)本专利技术中设置有模拟地下建筑结构的地下结构主体装置，通过在空心腔体内注水，通过监控机构检测地下建筑结构的防水性能。2)本专利技术顶升加载装置施加侧压力，模拟土层对地下结构主体装置的侧向压力，有利于获得真实的防水测试结果。3)本专利技术中的压力扩散装置的作用是为了将施加的力分散施加到地下结构主体装置上，从来模拟实际环境中的侧压力。4)地下结构主体装置设置防水薄弱部位，这样更能实际的模拟现实中的地下结构。5)放置水压控制装置，以根据试验需求，增加测试部位的水压压力；试验时在地下结构主体装置内的空心腔体中及水压控制装置内注入水，然后通过加压水泵来调节水压控制装置对防水薄弱不问的侧压力以达到试验要求。6)本专利技术还在地下结构主体装置中可根据需要设置多个防水薄弱部位，所述防水薄弱部位包括但不限于变形缝、后浇带、施工缝和穿墙管道，即本专利技术可以将地下结构中常见的防水细部构造均集中设置于地下结构主体装置中，从而一次试验即可获得多个防水细部构造的防水测试结果，从而本专利技术中的整个装置成为一个综合试验装置，极大地提高了试验效率。7)本专利技术的扩展性好，即本专利技术在制作地下结构主体装置时可以添加或减少相应的防水薄弱部位或防水措施，从而可以更为针对性地测试相关防水细部构造地防水功能。附图说明图1是本专利技术中地下结构防水测试综合试验平台结构示意图。图2和图3是图1的A-A剖视图。图4是图1的B-B剖视图。图5是设置有多个顶升加载装置的结构示意图。图中的标记含义如下：10-地下结构主体装置11-顶升加载装置12-压力扩散装置13-防水结构14-穿墙管道15-变形缝16-后浇带17-施工缝18-集水渠20-水压控制装置21-加压水泵22-阻水区23-压力传感器30-空心腔体40-数据采集装置50-数据处理及显示装置60-水具体实施方式如图1-5所示，一种模拟地下结构防水测试系统，包括地下结构主体装置10和监控机构，地下结构主体装置10符合《地下工程防水技术规范》所规定材料制备的钢筋混凝土结构。所述模拟地下结构的地下结构主体装置10的具体尺寸，在制作时可根据实际需要进行调整。地下结构主体装置10内部设置容纳水的空心腔体30，空心腔体30内设置有顶住空心腔体30两侧壁的顶升加载装置11。其中顶升加载装置11是模拟土的侧压力。地下结构主体装置10和顶升加载装置11之间设置了压力扩散装置12。以真实有效的模拟实际环境中的侧压力。详细地说，顶升加载装置11为液压顶升加载装置。其中顶升加载装置11有两种设置方式，第一种如图4所示，顶升加载装置11设置在空心腔体30内且位于液面以上的位置。第二种如图5所示，空心腔体30在竖直方向上设置有阻水区22，所述顶升加载装置11为多个且在阻水区22内竖直方向上阵列设置。竖直方向阵列的顶升加载装置11从上到下的顶升力逐渐增加，模拟实际情况中土的侧压力，并且为了防止顶升装置11浸在水中，所以设置阻水区22，其中阻水区22可以用具有一定弹性的阻水材料，这样顶升加载装置11在工作时不会破坏阻水区22。上述两种方案中的顶升加载装置11都与空心腔体30内的水隔离。地下结构主体装置10包括多个防水薄弱部位，防水薄弱部位包括穿墙管道14、变形缝15、后浇带16和施工缝17其中的一种或多种。防水薄弱部位的设置位置可以根据实际需要进行调整，种类可以根据实际情况进行添加或减少。在该实施例中，防水薄弱部位包括穿墙管道14、变形缝15、后浇带16和施工缝17四种情况。防水薄弱部位处均设置有水压控制装置20和向水压控制装置20内施压的加压水泵21，其中水压控制装置20与加压水泵21连接形成密封结构。优化的，在水压控制装置20内部且靠近防水薄弱部位处设置压力传感器23，压力传感器23的输出端从密封结构中引出与数据采集装置40连接，密封处通过密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，本系统包括地下结构主体装置(10)和监控机构，所述监控机构包括检测地下结构主体装置(10)的渗水率传感器，渗水率传感器的检测端设置在地下结构主体装置(10)外侧面上，所述地下结构主体装置(10)内部设置容纳水的空心腔体(30)。

【技术特征摘要】
1.一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，本系统包括地下结构主体装置(10)和监控机构，所述监控机构包括检测地下结构主体装置(10)的渗水率传感器，渗水率传感器的检测端设置在地下结构主体装置(10)外侧面上，所述地下结构主体装置(10)内部设置容纳水的空心腔体(30)。2.根据权利要求1所述的一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，所述空心腔体(30)内设置有顶住空心腔体(30)两侧壁的顶升加载装置(11)。3.根据权利要求2所述的一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，所述空心腔体(30)在竖直方向上设置有阻水区(22)，所述顶升加载装置(11)为多个且在阻水区(22)内竖直方向上阵列设置。4.根据权利要求2或3所述的一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，所述地下结构主体装置(10)和顶升加载装置(11)之间设置有压力扩散装置(12)。5.根据权利要求1所述的一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，所述地下结构主体装置(10)包括多个防水薄弱部位，所述防水薄弱部位包括穿墙管道(14)、变形缝(15)、后浇带(16)和施工缝(17)其中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的一种模拟地下结构防水测试系统，其特征在于，所述防水薄弱部位处均设置有水压控制装置(20)和向水压控制装置(20)内部施压的加压水泵(21)。7.根据权利要求5所述的一种模拟地下结构防...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静峰，赵鹏，丁敬华，丁兆东，江姗，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34