一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法技术方案

技术编号:23160712 阅读:51 留言:0更新日期:2020-01-21 21:47
本发明专利技术公开了一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法,涉及隧道及地下岩土工程实验技术领域,其技术方案要点是:包括透明模型箱、荷载控制系统、数据采集系统、下沉式试验平台系统和岩土工程模型;下沉式试验平台系统包括基坑、立柱、试验平台和楼梯;立柱侧壁对称设有电控滑轨;透明模型箱顶端设有渗流控制系统;荷载控制系统包括加载框架、竖直油缸和水平油缸;数据采集系统包括高清数码摄像仪、高倍数体视显微设备、动态应变数据采集设备和电脑设备。能够精细化、可视化地获取岩土模型在多因素耦合作用下的应力变形发展规律及破坏现象,能深入了解岩土工程复杂的宏细观破坏机理,为有效防治工程措施的提出提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法
本专利技术涉及隧道及地下岩土工程实验
,更具体地说,它涉及一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法。
技术介绍
隧道及地下岩土工程包含隧道工程、车站基坑工程、软基加固工程、深基础工程及地下综合管廊工程等。由于地下工程的特殊性,其施工环境差、施工工艺要求高,且存在结构与离散性大的岩土介质的相互作用的问题,其施工力学特性极其复杂,通过单一的理论分析或数值模拟方法存在一定局限性,难以摸清其力学响应,物理模型试验是重要的研究手段,且由于地下工程隐蔽工程的性质,质量控制难度大,对施工工艺的合理选择也需通过试验来论证。因此,本专利技术提出的一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法,对深入了解地下岩土工程的力学特性,探索其破坏机理并提出相应的防治措施具有重要的实践意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统及试验方法,能够精细化、可视化地获取岩土模型在多因素耦合作用下的应力变形发展规律及破坏现象,能深入了解岩土工程复杂的宏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统,其特征是:包括顶端可开启闭合的透明模型箱(1)、荷载控制系统、数据采集系统(2)和下沉式试验平台(6)系统;所述透明模型箱(1)内设有岩土工程模型(3);所述下沉式试验平台(6)系统包括基坑(4)、预埋落实固定于基坑(4)内且与基坑(4)内壁贴靠的立柱(5)、与立柱(5)侧壁连接的试验平台(6)和安装与立柱(5)之间的楼梯(24),所述透明模型箱(1)安装于试验平台(6)顶面;所述立柱(5)侧壁对称设有电控滑轨(7),试验平台(6)的两端部与电控滑轨(7)固定连接;所述透明模型箱(1)顶端设有用于控制岩土工程模型(3)渗透压力的渗流控制系统,所述渗流...

【技术特征摘要】
1.一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统,其特征是:包括顶端可开启闭合的透明模型箱(1)、荷载控制系统、数据采集系统(2)和下沉式试验平台(6)系统;所述透明模型箱(1)内设有岩土工程模型(3);所述下沉式试验平台(6)系统包括基坑(4)、预埋落实固定于基坑(4)内且与基坑(4)内壁贴靠的立柱(5)、与立柱(5)侧壁连接的试验平台(6)和安装与立柱(5)之间的楼梯(24),所述透明模型箱(1)安装于试验平台(6)顶面;所述立柱(5)侧壁对称设有电控滑轨(7),试验平台(6)的两端部与电控滑轨(7)固定连接;所述透明模型箱(1)顶端设有用于控制岩土工程模型(3)渗透压力的渗流控制系统,所述渗流控制系统包括水泵(8)、与水泵(8)连接的流量控制阀(9)和埋设于岩土工程模型(3)内的孔隙水压力传感器(10);
所述荷载控制系统包括加载框架(11)、竖直油缸(12)和水平油缸(13),所述加载框架(11)位于透明模型箱(1)正上方与基坑(4)锚固,所述油缸与加载框架(11)的横梁底端固定连接,所述竖直油缸(12)的底端与岩土模型连接;所述基坑(4)内壁设有锚板(14),所述水平油缸(13)安装于锚板(14)侧壁,且所述水平油缸(13)的端部与岩土模型连接;
所述数据采集系统(2)包括高清数码摄像仪(15)、高倍数体视显微设备(16)、动态应变数据采集设备(17)和电脑设备(18),所述电脑设备(18)分别与高清数码仪、高倍数体视显微设备(16)、动态应变数据采集设备(17)、电控滑轨(7)和孔隙水压力传感器(10)连接;
所述高清数码摄像仪(15)用于获取的试验过程中岩土工程模型(3)的整体图像信息,以观察岩土工程模型(3)的宏观变形及破坏现象;
所述高倍数体视显微设备(16)用于获取试验过程中岩土工程模型(3)的局部图像信息,以分析岩土工程模型(3)中岩土体的细观演化现象;
所述动态应变数据采集设备(17)用于获取岩土工程模型(3)中岩土体的应力变形等参数。


2.根据权利要求1所述的一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统,其特征是:所述透明模型箱(1)的板面均为钢化玻璃材质,所述透明模型箱(1)的侧板绘制有方格(19)。


3.根据权利要求1所述的一种下沉式三维岩土工程地质模型试验系统,其特征是:所述动态应变数据采集设备(17)包括动态应变数据采集仪(20)和与动态应变数据采集仪(20)的输入端连接的传感器(21),所述传感器(21)分...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚志雄吉磊刘耀星刘国买吴波李志高赵文娟林金木黄国双林渊杨欣李明赵振伟康帅文王文华刘基灿蔡慧君
申请(专利权)人:福建工程学院
类型:发明
国别省市:福建;35

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