[实用新型]一种考虑地下水的地裂缝场地危害模拟装置

说明书

本实用新型提供了一种考虑地下水的地裂缝场地危害模拟装置，包括试验箱，试验箱包括箱体，箱体采用上部开口的矩形箱体结构；地裂缝界面填充体倾斜设置在箱体中，地裂缝界面填充体将箱体划分为上盘区和下盘区，上盘区和下盘区中设置有模拟土层；第一供水管设置在上盘区的底部，第二供水管设置在下盘区的底部；箱体的两端分别设置有进水系统，两个进水系统分别与第一及第二供水管连通；若干排水管均匀设置在箱体的四周底部；本实用新型通过在地裂缝界面填充体的两侧填筑模拟土层，模拟土层及地裂缝界面充填体组合形成模拟地裂缝场地；通过设置进水系统及供排水管，实现对模拟地裂缝场地中水位的调节，对地下水变动的地裂缝场地危害进行有效模拟。

技术领域

本实用新型属于地质灾害分析技术领域，特别涉及一种考虑地下水的地裂缝场地危害模拟装置。

背景技术

地裂缝是发育于地壳表层的一种岩土介质的不连续或错断现象，由内外营力作用和人类活动等因素共同引起，且近年来有范围扩大和危害加重的趋势。地裂缝作为一种与抽水地面沉降、基底构造以及活动构造密切相关的近地表土层破裂的地质灾害，造成的直接或间接损失已达数十亿元。

截至目前，国内外许多学者已对地裂缝的产生机理、活动特征、致灾类型和治理措施等各个方面开展了大量研究并取得了丰富的成果；采用室内试验进行地裂缝的模拟，其结果可信度更高，监测项目多样化，也能更好揭示相应的机理；因此尽管费用高昂，但采用模型试验进行地裂缝灾害的模拟仍然是广大科研人员的主要手段。

随着目前各类工程的兴建，地裂缝场地的工程建设通常很难避免地下水的干扰，而现有的地裂缝场地灾害模拟装置没有考虑地下水的影响，无法控制地下水位的变动；因此为了研究地下水位变动对地裂缝场地的危害影响，更加充分地考虑地下水的作用，解决试验中地裂缝场地上、下盘地下水位变动的模拟和控制问题，以便于充分发挥物理模型试验的优势，为实际工程建设提供更有效的指导。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种考虑地下水的地裂缝场地危害模拟装置，以解决现有技术中地裂缝场地危害模拟装置未考虑地下水影响，无法控制地下水变动的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种考虑地下水的地裂缝场地危害模拟装置，包括试验箱、地裂缝界面填充体及进水系统；试验箱包括箱体、第一供水管、第二供水管及若干排水管，箱体采用上部开口的矩形箱体结构；地裂缝界面填充体倾斜设置在箱体中，地裂缝界面填充体将箱体划分为上盘区和下盘区，上盘区和下盘区中均设置有模拟土层；

第一供水管设置在上盘区的底部，第二供水管设置在下盘区的底部；箱体的两端分别设置有进水系统，其中一个进水系统与第一供水管连通，另一个进水系统与第二供水管连通；若干排水管均匀设置在箱体的四周底部，排水管的一端与箱体的内部连通，另一端与外界连通。

进一步的，试验箱还包括两个水位观测管，两个水位观测管分别设置在箱体的两端，分别用于观测上盘区填充土层及下盘区填充土层的水位。

进一步的，第一供水管或第二供水管包括供水主管及若干供水支管；供水主管水平设置在箱体的端部，供水主管的一端与进水系统的出水口连通，另一端与供水支管的进水口连通；若干供水支管均匀布设在上盘区或下盘区的底部，供水支管上均匀设置有若干出水孔。

进一步的，供水支管采用U型管，若干U型管均匀设置在供水主管上；U型管的两端均与供水支管连通，U型管上均匀设置有若干出水孔；U型管的长度与上盘区或下盘区的长度相匹配。

进一步的，还包括运土系统，运土系统安装在箱体上；运土系统包括人字架、横梁及起吊机，人字架固定设置在箱体上，横梁水平设置在人字架上，横梁沿箱体的长度方向设置，起吊机滑动安装在横梁上。

进一步的，地裂缝界面填充体与水平面之间的夹角为70°-80°。