[发明专利]一种模块化基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置

说明书

一种模块化基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置。其包括地下水补给水箱、补水接头、水位控制球阀、排水阀门、基坑土体试验箱、漏点控制通道、水砂防护导流装置、底部框架、脚轮、内卡式传感器支架、激光位移传感器、模块连接板、连接螺栓、水砂量自动测量装置、漏点封堵塞和止水密封条；本发明效果：兼具地下水位控制、改变漏点位置、渗漏控制、水土分离、自动测量、可视化试验、模块化组装的综合功能，可满足定性和定量分析基坑工程漏水漏砂各阶段的灾害发生发展机理和参数变化规律，从而为基坑工程施工中漏水漏砂灾害的预防和治理提供理论依据。

技术领域

本发明属于岩土工程试验技术领域，具体涉及一种模块化基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置。

背景技术

近年来随着社会的进步、国家的发展和城市化进程的不断推进，各种大型建筑和地下工程的建设越来越多，规模也越来越大。地下工程和大型建筑地下结构的施工首先要在地层中开挖深基坑，而随着地下工程的发展，基坑的开挖也向着深、大、长方向发展。对于富水砂层中的基坑工程施工，由漏水漏砂所导致的路面塌陷事故屡见不鲜，轻则导致路面开裂影响交通，重则造成人员伤亡，形成重大安全事故。为了保证深基坑工程施工的安全，对于基坑漏水漏砂引发的地层运移规律与机理进行试验研究，分析不同土体随地下水的迁移特性变得尤为重要。对于实际土体，可通过试验手段模拟漏水漏砂的发展过程，得出土体的流动规律与影响范围，根据试验得到的参数对工程灾害进行分析，可为灾害的评价与预警提供参考依据。随着裂缝、塌陷的不断发展，围护结构将经历漏水、土颗粒侵蚀、漏水漏砂等灾害演化过程，通过模型试验可以研究漏水程度、土体侵蚀程度、漏砂质量等因素的相互影响及其内在规律，为地下工程的施工安全控制提供理论基础。

目前已有的漏水漏砂试验方法与设备针对基坑工程的较少，且无法对远场的地下水补给进行合理的模拟，同时试验设备还应满足不同尺度试验扩展性的要求，因此亟需一套模块化的模拟基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种模块化基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置。

为了达到上述目的，本发明提供的模块化基坑工程漏水漏砂引发地层运移的试验装置包括地下水补给水箱、补水接头、水位控制球阀、排水阀门、基坑土体试验箱、漏点控制通道、水砂防护导流装置、底部框架、脚轮、内卡式传感器支架、激光位移传感器、模块连接板、连接螺栓、水砂量自动测量装置、漏点封堵塞和止水密封条；其中，所述的基坑土体试验箱的上端呈开口状，两个相邻的侧面采用满孔细目钢板制成，另两个侧面采用透明可视的聚碳酸酯板制成；地下水补给水箱的平面呈“L”形，位于内侧的L形侧面呈开口状且利用基坑土体试验箱上的满孔细目钢板封堵住开口；基坑土体试验箱和地下水补给水箱利用设置在连接区域边缘的模块连接板和连接螺栓相互连接在一起，并且侧面和下端边缘接口处利用止水密封条进行密封；基坑土体试验箱和地下水补给水箱的下部分别设有一个底部框架；底部框架的底面角部设有脚轮；基坑土体试验箱的外侧角部沿垂直方向形成有多个漏点控制通道；每个漏点控制通道内安装有一个漏点封堵塞；水砂防护导流装置安装在位于漏点控制通道外侧的基坑土体试验箱外侧面上；水砂量自动测量装置放置在位于水砂防护导流装置排出口下方的地面上；内卡式传感器支架呈门字形，两个下端以移动的方式分别安装在基坑土体试验箱上两个相对的侧面顶部；多个激光位移传感器间隔安装在内卡式传感器支架的横梁上；地下水补给水箱与基坑土体试验箱的底部分别设有排水阀门；补水接头安装在地下水补给水箱的侧面上；水位控制球阀安装在补水接头的底部，用于自动控制补水接头的开闭。

所述的补水接头与水位控制球阀沿垂直方向在地下水补给水箱的侧面上设置多组，以控制不同的试验水位。

所述的水砂防护导流装置采用有机玻璃制成，由前侧防飞溅挡板与下部倾斜导流槽组成。