考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置和试验方法制造方法及图纸

技术编号:45849143 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-19 11:10
本发明专利技术公开了考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置和试验方法,属于建筑物主动抗浮技术领域,试验装置包括:边界模型箱、建筑物模型箱、多个孔压传感器和多个介电常数传感器、模拟实际建筑物中的主动抗浮设备的限压排水管、水头控制装置和降雨模拟装置,能够模拟降雨时地下空间在主动抗浮措施条件下的渗流场,再现地下空间在此条件下的排水情况;孔压传感器和介电常数传感器实时监测土体饱和度变化,补齐了现有的该类型试验装置在土体饱和度变化因素的空缺,能演示在不同降雨和不同地层条件下,土体从非饱和‑饱和过度过程中主动抗浮措施的排水情况和土体的渗流规律,为主动抗浮措施在不同饱和度工况下的优化应用提供科学依据与数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑物主动抗浮,具体涉及考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置和试验方法


技术介绍

1、地下结构物(如地下室、地下车库、地铁隧道等)在建设与运营过程中常面临地下水浮力导致的抗浮稳定性问题。传统的抗浮技术多依赖配重法、锚杆抗浮或被动排水减压等手段,然而这些方法往往基于静态水文地质条件设计,未充分考虑土体饱和度动态变化对抗浮排水效能的影响。近年来,随着极端气候频发及地下空间开发向复杂地质环境延伸,地下水位波动、降雨入渗及局部渗流引起的土体非饱和-饱和状态转化问题日益突出。土体饱和度的变化不仅直接影响其渗透性、基质吸力及有效应力分布,还会改变浮力作用机制与排水系统的响应特性,进而威胁结构抗浮安全。因此,开发能够模拟饱和度动态变化的主动抗浮排水模型试验装置及方法,揭示饱和度与抗浮排水性能的关联规律,成为提升抗浮设计可靠性的关键。

2、现有抗浮模型试验研究多聚焦于饱和土体条件下的排水效率及浮力平衡机制,而对非饱和-饱和过渡区间的动态过程关注不足。例如,传统排水模型试验装置常通过固定水位控制饱和条件,无法实现土体饱和度的连续精准调控,难以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,包括:边界模型箱和固定设置在所述边界模型箱内的建筑物模型箱;

2.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,所述建筑物模型箱的底部设置有多根螺栓,多根所述螺栓的另一端均与所述边界模型箱固定连接。

3.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,所述限压排水管的数量为多根,多根限压排水管的长度和端部位置可调。

4.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,还包括水头控制装置,所述水头控制装置包括设置在边界...

【技术特征摘要】

1.考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,包括:边界模型箱和固定设置在所述边界模型箱内的建筑物模型箱;

2.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,所述建筑物模型箱的底部设置有多根螺栓,多根所述螺栓的另一端均与所述边界模型箱固定连接。

3.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,所述限压排水管的数量为多根,多根限压排水管的长度和端部位置可调。

4.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,还包括水头控制装置,所述水头控制装置包括设置在边界模型箱顶部外围的排水沟槽,所述排水沟槽的顶部高度与边界模型箱顶部平齐;排水沟槽通过管道与二号集水箱相连,其中管道上安装有二号流量计。

5.根据权利要求1所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,所述边界模型箱的内部用于填充和铺设模拟土层结构;多个所述孔压传感器和多个介电常数传感器分别埋设于所述模拟土层结构不同高度位置。

6.根据权利要求5所述的考虑饱和度变化的主动抗浮排水模型试验装置,其特征在于,还包括降雨模拟装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:周永刚汤明高熊柱红王子沁江宜顺张鑫祥付洁曾未名范洪侃
申请(专利权)人:成都理工大学
类型:发明
国别省市:

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