本发明专利技术提供了一套新型排水板长期工作性能的模型试验研究平台，它包括排水板和试验槽，还设有模型套筒和管靴、垂直加载环形砝码、加载板、排水孔及对应的橡皮塞、位移传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器、进出水水箱、量筒和连接这些设备的水管。本发明专利技术能够实现排水板加固软基时排水板长期的工作性能的模型试验研究，同时能研究排水板不同的平面布置形式对排水板长期工作性能的分析，对于开展软土地区排水板长期工作性能研究具有巨大的促进和推动作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及塑料排水板长期工作性能研究模型试验平台。
技术介绍
近年来，随着软土地区公路、铁路、能源、水利等类工程的大量兴建，塑料排水板在软土地基加固工程中得到了越来越广泛的应用。在过去几年中，国内外学者对排水板常规工作性能进行了大量的研究，如^ien Fang和Jian-Hua Yin制作的模型试验平台，主要用于短时间的一块排水板处理的等效单元圆柱土体的试验研究，在试验结束后发现排水板发生了弯曲变形且滤膜发生了一定的堵塞，详见<Zhen Fang, Jian-Hua Yin, 2006. Physical modelling of consolidation of Hong Kong marine clay with prefabricated vertical drain. Canadian Geotechnical Journal 43(6): 638—652·〉。由于塑料排水板长期工作状态下性能受到众多不可确定的因素影响，同时又很难从理论上对排水板加固地基的固结沉降和孔隙水压力的消散进行精确的计算，因此对排水板加固地基的长期工作性能进行试验研究是很有必要的。目前，国内外进行了很多关于排水板工作性能的模型试验研究，但是考虑排水板长期工作性能和排水板布置方式的试验研究甚少。不同的试验仪器对排水板的性能测试结果相差较大，因此需要一套可以方便稳定地研究排水板长期工作性能的模型试验平台，这对于推动排水板加固软土地基的长期效果的理论研究与相关的设计工作具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型塑料排水板长期工作性能研究模型试验平台，为排水板长期工作性能的试验研究提供一套新型的模型试验平台，同时尽量避免不同试验仪器的选用对试验数据造成的影响，更重要的是为排水板加固软基长期工作性能的理论研究提供可靠的模型试验技术。为此，本专利技术采用以下技术方案它包括设置模拟软土地基的试验槽，所述试验槽包括底座及试验槽主体，所述试验槽主体内设置有可升降的加载刚性板，所述加载刚性板具有多个排水孔，所述试验槽在加载刚性板与底座之间设置所述模拟软土地基；所述试验槽软土地基内插有模拟试验环境的多个排水板，所述多个排水板中的其中一个为测量通水量用的测量排水板，所述试验平台设有进水水箱及其输水管路，输水管路上设有阀门，所述底座上设有第一支座，用于连接测量排水板的底端，接通测量排水板和进水水箱的输水管路；所述试验平台还设有出水水箱及其进水管路，所述加载刚性板设有第二支座，所述第二支座装在其中一个排水孔处，用于连接测量排水板的顶端，接通测量排水板和出水水箱的进水管路；所述进水水箱和出水水箱安装在可调节高度的支架上，通过调节水箱的高度来控制水头差；所述试验平台还设有测量土体固结过程中测量排水板所排出水体积的第一量筒及其进水管路、测量土体固结过程中除测量排水板外其余排水板所排出水体积的第二量筒及其进水管路，第一量筒的进水管路通过三向阀门连接在出水水箱的进水管路上；第二量筒的进水管路可拆卸地对应所述加载刚性板上不设置第二支座的排水孔，在安装在排水孔上时接受所述排水孔排出的水；所述试验平台还设有多个测量试验槽内土体土压力的力传感器、多个测量土体固结过程中孔隙水压力的传感器、加载刚性板的位移传感器，所述土压力的力传感器、孔隙水压力的传感器以及位移传感器都与设置在试验槽外的数据采集器相连； 所述试验平台还设有作用于加载刚性板的加载机构； 所述试验平台还设有与加载刚性板上的排水孔相配的塞子；所述试验平台还设有可插入排水板的模型套筒，所述模型套筒的底部卡接封闭套筒底部的封闭件。在采用上述技术方案的基础上，本专利技术还可采用以下进一步的技术方案 所述试验槽可以为圆形槽或者方形槽。所述试验槽的槽底铺有土工织物反滤层。与第二支座对应的排水孔处于加载刚性板的中心，所述第一支座和第二支座分别设置在底座和加载刚性板的中心。所述加载机构为千斤顶或砝码。以便于保持长期荷载的稳定性。所述底座中具有所述输水管路。由于采用本专利技术的技术方案，本专利技术具备以下功能模拟排水板加固软土的环境， 可长期施加荷载的砝码，对排水板加固软弱土的长期性能分析进行长期量测的量测系统。 本专利技术能够实现排水板加固软弱土的条件下，对排水板长期工作性能进行测试的模型试验研究，并提高了进行模型试验的效率与结果的稳定性，对于开展排水板长期工作性能的研究有巨大的促进与推动作用。附图说明图1是本专利技术关于排水板加固软土在固结排水过程中排水板长期性能测试时的示意图。图2是本专利技术排水板打入软黏土的过程示意图。图3是本专利技术对正方形平面布置形式的排水板加固软土进行性能测试的示意图。图4是本专利技术对三角形平面布置形式的排水板加固软土进行性能测试的示意图。具体实施例方式参照附图。本专利技术包括设置模拟软土地基的试验槽；所述试验槽包括底座1及试验槽主体2， 所述试验槽主体2内设置有可升降的加载刚性板3，所述加载刚性板具有多个排水孔7和 8，所述试验槽在加载刚性板3与底座1之间设置所述模拟软土地基，所述软土地基从上往下依次为碎石垫层12、软黏土 11。所述试验槽软土地基内插有模拟试验环境的多个排水板，所述多个排水板中的其中一个为测量通水量用的测量排水板14，其余的排水板标为13。所述试验平台设有进水水箱21及其输水管路25，输水管路25上设有阀门19，所述底座上设有第一支座5，用于连接测量排水板14的底端，接通测量排水板14和进水水箱 21的输水管路25，所述底座1中具有所述输水管路25 ；所述试验平台还设有出水水箱22及其进水管路26，所述加载刚性板设有第二支座6，所述第二支座6装在对应的排水孔8处， 用于连接测量排水板的顶端，接通测量排水板14和出水水箱22的进水管路沈；所述进水水箱和出水水箱安装在可调节高度的支架上(该支架在图中未显示，在实施中可采用各种可升降的支架)，通过调节水箱的高度来控制水头差；在本实施例中，与第二支座6对应的排水孔8处于加载刚性板的中心，所述第一支座5 和第二接6头分别设置在底座和加载刚性板的中心。所述试验平台还设有测量土体固结过程中测量排水板14所排出水体积的第一量筒M及其进水管路27、测量土体固结过程中除测量排水板14外其余排水板13所排出水体积的第二量筒幻及其进水管路观，第一量筒M的进水管路27通过三向阀门20连接在出水水箱22的进水管路沈上，三向阀门20可以控制水流向出水水箱22或者第一量筒M ； 第二量筒23的进水管路观可拆卸地对应所述加载刚性板上不设置第二支座的排水孔7，在安装在不设置第二支座的排水孔7上时接受这些排水孔排出的水；所述试验平台还设有多个测量试验槽内土体土压力的力传感器16、多个测量土体固结过程中孔隙水压力的传感器17、加载刚性板的位移传感器18，所述土压力的力传感器16、 孔隙水压力的传感器17以及位移传感器18都与设置在试验槽外的数据采集器30相连，试验槽主体设有线路孔4，传感器通过线路孔4把线连接到数据采集器30。所述试验平台还设有作用于加载刚性板的加载机构；所述加载机构为千斤顶或砝码。本实施例采用砝码四。所述试验平台还设有与加载刚性板上的排水孔7相配的塞子(图中未显示)，可以控制排水孔是否排水。所述试验平台还设有可插入排水板的模型套筒31，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王立忠，龙凡，国振，李玲玲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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