近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置及试验方法制造方法及图纸

技术编号:24886824 阅读:104 留言:0更新日期:2020-07-14 18:14
本发明专利技术属于近海离岸人工岛工程技术领域,提供了一种近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置及试验方法,该装置包括:土工离心机、透明模型槽、透明土、砂土垫层、透明柔性薄膜、排水阀门、填筑土、沉降标记点、横向排水装置、纵向排水装置、孔压传感器、照明灯和高清高速相机。透明土设置在填筑土和透明模型槽壁中间,不仅有效地解决了人工岛沉降变形试验中填筑土与模型槽壁刚性接触引起的边界效应问题,而且实现了填筑土沉降变形的非嵌入式可视化观测。

【技术实现步骤摘要】
近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置及试验方法
本专利技术属于近海离岸人工岛工程
,尤其涉及一种近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置及试验方法。
技术介绍
近年来,我国沿海城市高速发展,可用于工程建设的土地资源急剧减少,土地资源已经成为限制沿海城市发展的瓶颈。填海造陆形成陆域(即人工岛)可有效地缓解土地资源紧缺的问题,同时也可起到保护海岸线资源的作用。人工岛就是在靠岸或离岸的海床上填筑土石建筑材料直至其高出海平面指定高度,从而形成陆域。目前已有众多工程建设在人工岛上,如日本的关西国际机场、新加坡的樟宜国际机场以及我国的香港国际机场和澳门国际机场。上部填料以及下卧软黏土层在工程荷载下的沉降变形是人工岛工程中的最关键科学问题之一。沉降变形对工程的安全有重要影响,目前已有的人工岛都存在沉降变形的问题,如日本关西国际机场截止到2012年12月,一期和二期的平均沉降量分别达到了12.9m和14.2m;根据美国航天局2001年公布的信息,“世界群岛”的现状图和设计图差别较大,呈现出不断收缩、逐渐沉入海底的趋势。土工离心机模型试验技术是进行人工岛沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置,其特征在于,该近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置包括土工离心机、透明模型槽(1)、透明土(2)、砂土垫层(3)、透明柔性薄膜(4)、排水阀门(5)、填筑土(6)、沉降标记点(7)、横向排水装置(8)、孔压传感器(9)、纵向排水装置(10)、照明灯和高清高速相机;/n所述的砂土垫层(3),铺设在透明模型槽(1)的底部,用于收集试验过程中填筑土排出的水分;/n所述的排水阀门(5),安装在透明模型槽(1)底部,位置低于砂土垫层(3)的顶部,用于排出砂土垫层(3)中的水分;/n所述的透明柔性薄膜(4),为塑料布或土工膜的透明柔性材料,铺设在砂土垫层(3)的上...

【技术特征摘要】
1.一种近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置,其特征在于,该近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置包括土工离心机、透明模型槽(1)、透明土(2)、砂土垫层(3)、透明柔性薄膜(4)、排水阀门(5)、填筑土(6)、沉降标记点(7)、横向排水装置(8)、孔压传感器(9)、纵向排水装置(10)、照明灯和高清高速相机;
所述的砂土垫层(3),铺设在透明模型槽(1)的底部,用于收集试验过程中填筑土排出的水分;
所述的排水阀门(5),安装在透明模型槽(1)底部,位置低于砂土垫层(3)的顶部,用于排出砂土垫层(3)中的水分;
所述的透明柔性薄膜(4),为塑料布或土工膜的透明柔性材料,铺设在砂土垫层(3)的上表面以及透明模型槽(1)的中间,用于隔离砂土垫层(3)、透明土(2)和填筑土(6);透明柔性薄膜(4)在砂土垫层(3)和填筑土(6)的交界面设有排水孔;
所述的透明土(2),由熔融石英砂颗粒或无定形二氧化硅粉末、与NaI溶液或15#白油与正十二烷组成的混合矿物油混合而成,模拟天然砂土或黏土;透明土(2)设置在透明模型槽(1)和透明柔性薄膜(4)的中间,围绕透明模型槽(1)一周,将透明模型槽(1)的槽壁和填筑土(6)分离;
所述的填筑土(6),主要为软黏土、砂土、碎石,填筑土(6)设置在透明模型槽(1)的中间;可由透明柔性薄膜(4)分为多个不同的部分,同时进行多组试验,用于对比不同的试验结果;
所述的横向排水装置(8)和纵向排水装置(10),为土工织物、建筑垃圾或塑料排水板,分别横向和纵向布置在填筑土(6)中,构成立体的排水系统;也可根据模拟工程条件决定是否铺设;
所述的沉降标记点(7),为染色的沙粒或碎石,设置在透明模型槽(1)的正视面的填筑土(6)中,靠近透明柔性薄膜(4)的表面;
所述的孔压传感器(9),根据试验需求设置在填筑土中不同位置;
所述的照明灯,设置在透明模型槽(1)的外部;
所述的高速高清相机,设置在透明模型槽(1)的正视面,通过数据线与处理装置连接,记录沉降标记点(7)的位移,用于分析填筑土(6)的沉降变形。


2.根据权利要求1所述的近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置,其特征在于,所述的土工离心机,为土工臂式离心机或土工鼓式离心机。


3.根据权利要求1或2所述的近海离岸人工岛沉降变形测试试验装置,其特征在于,所述的透明模型槽(1),由透明的...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨庆李辉孔纲强董志良张金利王忠涛王胤
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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