[发明专利]一种模拟基坑开挖的实验装置

说明书

本发明涉及一种模拟基坑开挖的实验装置，包括模型箱、彩砂布置仪、砂雨法布砂器，所述砂雨法布砂器设于所述模型箱的上方，用于将砂子或砂土均匀铺设于所述模型箱中，所述彩砂布置仪设于所述模型箱的上方的一侧，用于将彩砂紧贴模型箱内壁水平布置。在模型箱上方侧壁上安装一个可上下左右调控的漏斗，且漏斗通过连接杆与卡扣连接，卡扣可以在模型箱上方侧壁固定的卡接板的卡槽上滑动，这样可以保证彩砂水平布置，而且可以保证彩砂紧贴模型箱内壁布置，便于观察；设计一个砂雨法布砂器，可以保证砂土均匀撒下，还能控制铺砂的速度。

技术领域

本发明涉及一种模拟基坑开挖的实验装置，属于涉及基坑工程技术领域以及土工试验领域。

背景技术

近年来，随着城市化进程发展的加快，城市地下空间的开发利用规模急剧扩大，地下工程项目的数量和规模大幅增加，需要首先开挖大型建筑物基坑、地铁车站明挖基坑、地下交通坡道基坑等。基坑开挖是半无限空间体内的动态开挖过程。基坑开挖卸荷会使得基坑周边土体产生侧向位移，坑底产生回弹，这些土体卸荷行为均会影响到周边建筑物基础的安全，因此基坑开挖不只是传统的保证基坑的安全稳定性，而需要确保周边建筑物地基的稳定性，因此，基坑周围土体变形的监测和周边建筑物沉降的监测和控制不可忽视。

为了保障基坑及周边建筑群安全和稳定，有学者做了大量基坑开挖模拟实验，但实验装置有很多不足，为了便于观察基坑开挖对建筑物下地基变形的影响，需要布置彩砂，目前学者做实验是靠手贴着模型箱壁一点点放彩砂，这样既麻烦又费时费力，很难保证彩砂紧贴模型箱内壁布置，而且不能保证彩砂布置完是水平的。此外，在进行砂雨法进行地基材料制备时，是靠人拿着砂桶左右摇摆倒砂，这样特别费力，而且很难保证每次都是均匀撒下，也很难控制撒砂土的速度，产生误差较大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种模拟基坑开挖的实验装置。该装置设有可上下左右调控的漏斗，这样可以保证彩砂水平布置，而且可以保证彩砂紧贴模型箱内壁布置，便于观察；此外本发明还设有砂雨法布砂器，可以保证砂土均匀撒下，还能控制铺砂的速度。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种模拟基坑开挖的实验装置，其包括模型箱、彩砂布置仪、砂雨法布砂器，所述砂雨法布砂器设于所述模型箱的上方，用于将砂子或砂土均匀铺设于所述模型箱中，所述彩砂布置仪设于所述模型箱的上方的一侧，用于将彩砂紧贴模型箱内壁水平布置。

在一个优选的实施方案中，所述模型箱为有机玻璃围成的上面露空的矩形箱，所述模型箱的两侧侧壁上标有刻度。

在一个优选的实施方案中，所述模型箱的内壁贴有聚乙烯薄膜。

进一步地，所述聚乙烯薄膜的厚度为0.02-1mm。

在一个优选的实施方案中，所述彩砂布置仪包括沙漏、第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、套环、第一卡扣和卡接板，所述沙漏固定在套环上，套环固定连接在第一连接杆的一端，第一连接杆的另一端与第二连接杆的一端连接，第二连接杆的另一端与第三连接杆的一端连接，第三连接杆的另一端固定有第一卡扣，卡扣卡接在卡接板的卡槽中，可沿卡槽滑动，所述卡接板固定在所述模型箱上边缘一侧。

在一个优选的实施方案中，所述套环固定连接转轴，转轴通过螺栓固定在第一连接杆的一端，第一连接杆与第二连接杆通过转轴连接，连接处由螺栓固定，第二连接杆与第三连接杆通过转轴连接，连接处由螺栓固定。

在一个优选的实施方案中，所述卡接板的长度比所述模型箱上方安置卡接板边沿一侧的长度长。