本实用新型专利技术公开了一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，包括模拟箱、挡土墙、支护装置、传感器、测斜仪和数据处理服务器，所述模拟箱由面墙体和底部的混凝土地面构成，所述挡土墙固定在模拟箱内部，所述支护装置有多个，分别固定在挡土墙至模拟箱右侧墙体之间，所述传感器和测斜仪有多个，分别埋置在模拟箱的土体内，通过导线与数据处理服务器相连。本实用新型专利技术可同时模拟基坑开挖和加撑工序，得到基坑开挖和支撑安装过程中所引起的基坑应力场和未开挖土侧位移的变化，相比与传统基坑模型试验只考虑基坑开挖至某一深度或加撑完成的特定状态开展研究，更全面、准确地反映基坑开挖和支撑安装过程中基坑受力和基坑变形的响应情况。情况。情况。
【技术实现步骤摘要】
一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置
[0001]本技术涉及基坑开挖支护模拟
，具体是一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置。
技术介绍
[0002]基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面所开挖的地下土坑。近年来，随着城市人口不断增加，城市建设不断发展，地下工程的规模和施工难度不断加大，对设计和工程人员的要求越来越高。基坑开挖引起的基坑变形和失稳问题是基坑设计和施工中被高度关注和重视的工程问题。用室内土工模型试验的方法模拟基坑开挖，在地下工程领域得到了广泛的应用。其中，如何通过基坑模型试验客观准确地模拟基坑开挖过程中的各个施工工况是迫切需要解决的问题。
[0003]鉴于数值模拟方法对基坑开挖的变形和沉降预测很难达到实际工程所需的效果，进行室内模拟试验与数值模拟实验结果进行对比变得很有必要。在基坑开挖模型试验中，大多数研究针对每一级开挖和加撑完成工况下的基坑受力和变形情况展开，未考虑基坑在开挖或加撑过程中基坑的受力和变形情况，也未使用测斜仪对基坑开挖过程中对未开挖侧土体进行位移监测，这样与实际工程不符。此外一些模拟基坑开挖的模型试验采用预先埋设安装好支撑的挡土墙的方法进行基坑开挖，该方法较为简单，显然与实际工程的基坑受力情况不相符合，也无法准确模拟基坑开挖过程中未加撑情况下基坑的受力和变形情况。而有些研究则采用液压千斤顶向挡土墙支架施加力的方法模拟支撑的安装，该方法采用液压装置较复杂，当基坑开挖宽度较大时该方法并不适用。因此，如何实现准确的土体开挖、支撑安装和位移测斜是基坑开挖模型试验中需要解决的重点问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，可较为真实方便地模拟工程上基坑开挖和支撑的过程，解决了有效准确模拟基坑开挖各个施工工况，及量测各工况下基坑土压力、基坑变形、土体沉降和基坑水平位移，为相关基坑工程的设计和施工提供一定参考意见。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，包括模拟箱、挡土墙、支护装置、传感器、测斜仪和数据处理服务器，所述模拟箱由四面墙体和底部的混凝土地面构成，所述挡土墙固定在模拟箱内部中间偏左位置，挡土墙与模拟箱左右两侧墙体平行，所述支护装置有多个，分别固定在挡土墙至模拟箱右侧墙体之间，各支护装置垂直于挡土墙所在平面；所述传感器和测斜仪有多个，分别埋置在模拟箱的土体内，各传感器和测斜仪通过导线与数据处理服务器相连。
[0007]所述支护装置包括第一螺纹杆、中间套管和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆、第二螺纹杆一端内设有螺纹，另一端设有销钉卡槽，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆设有销钉卡槽
的一端分别插入中间套管左右两端，通过销钉与中间套管连接固定。
[0008]所述挡土墙上对应支护装置安装位置开有螺栓孔，所述模拟箱对应支护装置安装位置打孔，孔内埋置有螺栓；所述模拟箱对应挡土墙固定位置打孔，孔内埋置有膨胀螺丝。
[0009]所述挡土墙为具有一定厚度的“工”字型钢板，所述“工”字型钢板左右两侧翼缘上开有多个圆孔，通过螺栓与模拟箱前后两侧墙体进行固定。
[0010]所述第一螺纹杆、第二螺纹杆带有销钉卡槽的一端分别插入中间套管左右两端，所述第一螺纹杆带有内螺纹的一端与挡土墙之间通过螺钉连接固定，第二螺纹杆带有内螺纹的一端与模拟箱之间通过预设在模拟箱右侧墙体内的螺栓连接固定。
[0011]所述传感器包括土压力传感器和激光位移传感器，所述传感器埋设于挡土墙左侧的土体内，所述测斜仪共有2组，每组4根，分别埋设于挡土墙左右两侧的土体内。
[0012]所述模拟箱四面墙体和底部的混凝土地面厚度为10cm。
[0013]所述数据处理服务器为60通道应变仪。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015]（1）技术所需材料简单易取，模型尺寸不大，适合在室内进行试验；
[0016]（2）可同时模拟基坑开挖和加撑工序，得到基坑开挖和支撑安装过程中所引起的基坑应力场和未开挖土侧位移的变化，相比与传统基坑模型试验只考虑基坑开挖至某一深度或加撑完成的特定状态开展研究，更全面、准确地反映基坑开挖和支撑安装过程中基坑受力和基坑变形的响应情况；
[0017]（3）本技术相较于传统基坑开挖增加了测斜仪的布置，可以通过测斜仪对未开挖侧土体进行水平位移监测；
[0018]（4）本技术所用支护装置，可以更加方便得进行支撑的安装和拆卸，并可模拟不同宽度的基坑开挖试验，工作原理简单，操作方便，具有很大的实用性；
[0019]（5）本技术属于室内大型基坑模型试验装置，与实际工程更加贴近，为研究基坑开挖和支撑安装过程中所引起的基坑应力场和未开挖土侧位移的变化提供了便捷、可靠的试验平台。
附图说明
[0020]图1为本技术一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置结构示意图；
[0021]图2为图1中
Ⅰ‑Ⅰ
截面的剖示图；
[0022]图3为图1中
Ⅱ‑Ⅱ
截面的剖示图；
[0023]图中：1、模拟箱；2、挡土墙；3、销钉；4、支护装置；41、第一螺纹杆；42、中间套筒；43、第二螺纹杆；5、混凝土地面；6、传感器；7、测斜仪；8、螺钉。
具体实施方式
[0024]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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]实施例：参见图1
‑
3。
[0026]如图1所示，一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，包括模拟箱1、挡土墙2、
支护装置4、传感器6、测斜仪7和数据处理服务器，所述模拟箱1由四面墙体和底部的混凝土地面5构成，所述挡土墙2固定在模拟箱1内部中间偏左位置，挡土墙2与模拟箱1左右两侧墙体平行，所述支护装置4有多个，分别固定在挡土墙2至模拟箱1右侧墙体之间，各支护装置4垂直于挡土墙2所在平面；所述传感器6和测斜仪7有多个，分别埋置在模拟箱1的土体内，各传感器6和测斜仪7通过导线与数据处理服务器相连。
[0027]如图2所示，所述支护装置4包括第一螺纹杆41、中间套管42和第二螺纹杆43，所述第一螺纹杆41、第二螺纹杆43一端内设有螺纹，另一端设有销钉卡槽，所述第一螺纹杆41和第二螺纹杆43设有销钉卡槽的一端分别插入中间套管42左右两端，通过销钉3与中间套管42连接固定。
[0028]所述挡土墙2上对应支护装置4安装位置开有螺栓孔，所述模拟箱1对应支护装置4安装位置打孔，孔内埋置有螺栓；所述模拟箱1对应挡土墙2固定位置打孔，孔内埋置有膨胀螺丝。
[0029]所述挡土墙2为具有一定厚度的“工”字型钢板，其厚度由试验模拟的挡土墙2所需刚度计算得到，所述“工”字型钢板左右两侧翼缘上开有多个圆孔，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，包括模拟箱（1）、挡土墙（2）、支护装置（4）、传感器（6）、测斜仪（7）和数据处理服务器，其特征在于，所述模拟箱（1）由四面墙体和底部的混凝土地面（5）构成，所述挡土墙（2）固定在模拟箱（1）内部中间偏左位置，挡土墙（2）与模拟箱（1）左右两侧墙体平行，所述支护装置（4）有多个，分别固定在挡土墙（2）至模拟箱（1）右侧墙体之间，各支护装置（4）垂直于挡土墙（2）所在平面；所述传感器（6）和测斜仪（7）有多个，分别埋置在模拟箱（1）的土体内，各传感器（6）和测斜仪（7）通过导线与数据处理服务器相连。2.根据权利要求1所述的一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，其特征在于，所述支护装置（4）包括第一螺纹杆（41）、中间套管（42）和第二螺纹杆（43），所述第一螺纹杆（41）、第二螺纹杆（43）一端内设有螺纹，另一端设有销钉卡槽，所述第一螺纹杆（41）和第二螺纹杆（43）设有销钉卡槽的一端分别插入中间套管（42）左右两端，通过销钉（3）与中间套管（42）连接固定。3.根据权利要求1所述的一种大型室内模拟基坑开挖支护的试验装置，其特征在于，所述挡土墙（2）上对应支护装置（4）安装位置开有螺栓孔，所述模拟箱（1）对应支护装置（4）安装位置打孔，孔内埋置有螺栓；所述模拟箱（1）...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春博，胡小荣，蔡晓锋，李志荣，王攀，袁豪，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：
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