【技术实现步骤摘要】
一种模拟近接隧洞中夹含水层开挖侵蚀的试验装置及方法
[0001]本专利技术属于隧道试验
，具体涉及一种模拟近接隧洞中夹含水层开挖侵蚀的试验装置及方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着我国国民经济的快速发展，以交通为主体的基础设施建设规模逐渐扩大，我国已成为世界上隧道修建规模与难度最大的国家。为满足设计及使用功能的要求，经常会采用近接隧洞的形式进行并行隧道的施工。近接隧洞因其具有受地形条件以及总体线路线型的限制较小，施工工艺简单、造价易于控制等诸多优点，因此在我国隧道的设计和建设中被广泛采用，并逐渐成为解决特殊地质地形条件下各种结构型式衔接和土地资源合理利用等问题的有效构型。
[0003]伴随着我国地下空间开发工作的持续深入，涌现出越来越多地质条件和周围环境极其复杂的近接隧洞工程。而在这些不良地质条件中，含水土质地层是其中的典型代表。工程上一般会采用注浆或排水等手段对近接隧洞施工区段地下水进行预处理，然而在施工过程中常常出现地层降水或超前堵水对地下水阻隔效果不佳、地表或地层径流水回灌、降雨水流入渗等现象，导致...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟近接隧洞中夹含水层开挖侵蚀的试验装置及方法，其特征在于：包括可视化模型箱、隧道施工模拟系统、渗流控制系统和数字采集及高速摄像系统；所述可视化模型箱由上部集液腔(1)、下部集液腔(2)、透明土箱(3)和气囊室(4)构成，所述透明土箱(3)设置在可视化模型箱中间位置，内部盛放近接隧洞中夹含水土层相似材料(5)；所述隧道施工模拟系统由气囊(8)和开挖控制设备构成，所述气囊(8)下部侧壁上安装有圆形金属法兰(13)，所述金属法兰(13)与橡胶软管(14)连接；所述开挖控制设备由空压机(15)和气压计(16)组成，所述空压机(15)和气囊(8)之间由橡胶软管(14)相连；所述渗流控制系统由移动水箱(19)、水位高度控制装置及集渣集液箱(12)组成，所述移动水箱(19)通过进水管(6)和上部集液腔(1)相连，所述集渣集液箱(12)通过排渣塑料管(11)与下部集液腔(2)相连；所述水位高度控制装置由可移动底座(20)、支架(21)、斜撑(22)、置物平台(23)、刻度尺(24)、竖向齿条(25)、水平齿条(26)、手摇柄(27)和手摇柄固定装置(28)组成；所述数字采集及高速摄像系统由激光器(29)、高速摄像机(30)和计算机(31)组成，所述激光器(29)用于获取中夹含水土层相似材料(5)不同位置处切面图像，所述高速摄像机(30)用于拍摄切图像中颗粒及液体运移情况；所述计算机(31)与激光器(29)和高速摄像机(30)相连接。2.根据权利要求1所述的一种模拟近接隧洞中夹含水层开挖侵蚀的试验装置及方法，其特征在于：所述透明土箱(3)的长度为200毫米，宽度为200毫米，高度为300毫米；所述上部集液腔(1)设置在透明土箱(3)上部，其长度为200毫米，宽度为200毫米，高度为50毫米，上部集液腔(1)顶部开孔连接进水管(6)，上部集液腔(1)与透明土箱(3)之间设置开孔透水上隔板(7)；所述气囊室(4)设置于透明土箱(3)的两侧，其长度为100毫米，宽度为200毫米，高度为300毫米，气囊室(4)与透明土箱(3)之间设置有透明橡胶隔板(9)；所述下部集液腔(2)设置在透明土箱(3)的下部，所述下部集液腔(2)与透明土箱(3)之间设置开孔透水下隔板(10)。3.根据权利要求2所述的一种模拟近接隧洞中夹含水层开挖侵蚀的试验装置及方法，其特征在于：所述开孔透水上隔板(7)的长度为200毫米，宽度为200毫米，其开孔孔径能够保证液体顺利通过，而中夹含水土层相似材料(5)中的熔融石英砂则无法通过，所述开孔透水下隔板(10)的长度为400毫米，宽度为200毫米，开孔孔径允许液体和颗粒顺利通过；所述透明橡胶隔板(9)的厚度为3毫米到5毫米不等，实验过程中允许透明橡胶隔板(9)产生一定的微小变形量，所述橡胶隔板(9)可制作成不透水隔板、只透水开孔橡胶隔板及透水透砂开孔隔板；所述下部集液腔(2)的长度为400毫米，宽度为200毫米，高度为50毫米...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑贺斌，徐彬杰，胡启军，易米滢，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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