[实用新型]一种真空预压固结模型试验系统

说明书

本实用新型提供了一种真空预压固结模型试验系统，包括底座，底座连接有围压控制单元、固结排水单元、竖向增压单元、真空预压单元和注气增压单元；围压控制单元包括固定设置在底座上的集水箱、设置在集水箱上端的顶盖、埋设在底座的开槽中的增压水管和与增压水管的一端连接的围压控制器；注气增压单元包括插设在集土装置内另一侧的单面注气板，单面注气板通过贯穿加压板和顶盖的导气管依次连接有调压阀和空气压缩机。本实用新型能够同时控制竖向压力和侧向压力进行后续预压试验，更真实地反映了真实情况中深部土体的加固效果。

技术领域

本实用新型涉及深部土体地基加固试验的技术领域，更具体地，涉及一种真空预压固结模型试验系统。

背景技术

近年来，由于土地资源紧缺，围海造陆工程受到了越来越多的重视。真空预压法作为一种常见的地基处理方法，被广泛应用到围海造陆工程中。由于传统真空预压存在淤堵严重、加固周期长等问题，各种改进式真空预压法相继出现。注气增压式真空预压法就是其中一种，其原理是通过向土中注入气体，从而加大注气管与排水板之间的压力差，并在一定程度上减缓了排水板周围土体的淤堵，从而提高了土体排水固结的效率，其工程应用前景十分广阔。然而，目前对于增压式真空预压的加固机理以及影响因素的研究还有待进一步深入，对注气增压式真空预压在不同深度和应力状态条件下的模型试验尚缺乏有效的试验手段。因此，现有技术中急需设计一种对深部土体进行增压式真空预压模型试验的系统。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够同时控制竖向压力和侧向压力，使土体还原相应深度的受力状态，更真实地反映深部土体的加固效果的真空预压固结模型试验系统。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：

一种真空预压固结模型试验系统，包括底座，所述底座连接有围压控制单元、固结排水单元、竖向增压单元、真空预压单元和注气增压单元；

所述围压控制单元包括固定设置在所述底座上的集水箱、设置在所述集水箱上端的顶盖、埋设在所述底座的开槽中的增压水管和与所述增压水管的一端连接的围压控制器；

所述固结排水单元包括设置在所述集水箱内部的集土装置，所述集土装置内的底部设置透水石层，所述透水石层的下端设置有排水管，所述排水管的管口设置有控制阀，所述集土装置的上端设置有作用于土体上的加压板；

所述竖向增压单元包括贯穿所述顶盖且下端部作用在所述加压板上的传力杆、与所述传力杆的上端部固定连接的连接杆、分别设置在所述连接杆两端的平衡锤和砝码盘、以及固定连接在所述顶盖上的固定柱，所述固定柱开设有使所述连接杆贯穿的横向通孔，所述横向通孔的内径大于所述连接杆的直径；

所述真空预压单元包括插设在所述集土装置内一侧的排水板，所述排水板通过贯穿所述加压板和所述顶盖的导水管依次连接有水-气分离器和真空泵；

所述注气增压单元包括插设在所述集土装置内另一侧的单面注气板，所述单面注气板通过贯穿所述加压板和所述顶盖的导气管依次连接有调压阀和空气压缩机。

所述集水箱与所述集土装置之间的空间构成用于盛放水的围压室。

所述加压板的大小和形状均与所述透水石层相一致。

所述透水石层由碎砂烧结制成。

所述集土装置采用橡胶膜制成。

所述集水箱包括四块有机玻璃和用于连接相邻两块有机玻璃的钢管，所述顶盖通过紧固螺栓与所述钢管固定连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)通过设置集水箱和集土装置之间形成的围压室，模拟土体在相应深度处真实的所受应力情况，并通过加压板给土体在竖向加压，同时控制竖向压力和侧向压力进行后续预压试验，更真实地反映了真实情况中深部土体的加固效果。