阅读说明：本技术 地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置 (Earth lateral pressure experiment simulator under diaphram wall difference level of ground water operating condition ) 是由 崔国静 宋战平 周冠南 张玉伟 田小旭 张登飞 张闯 刘乃飞 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置,两块地下预制连续墙之间填充后浇筑混凝土,预制地下连续墙的外壁上设置有若干压力盒及若干应变计,预制地下连续墙的顶部设置有用于对预制地下连续墙的顶部施加荷载的千斤顶；供水系统与内模型箱和外模型箱之间的空隙相连通,内模型箱的底部开始有孔洞,该装置能够模拟预制地下连续墙不同地下水位工况下的侧压力试验。(The invention discloses earth lateral pressure experiment simulators under a kind of diaphram wall difference level of ground water operating condition, after-pouring concrete is filled between two pieces of prefabricated diaphragm walls in underground, it is provided with several pressure cells and several strain gauges on the outer wall of coercion underground continuous wall, is provided at the top of coercion underground continuous wall for the jack being further applied load at the top of coercion underground continuous wall；Gap between water system and interior model casing and external mold molding box is connected, and the bottom of interior model casing starts hole, which can simulate the test of the lateral pressure under coercion underground continuous wall difference level of ground water operating condition.)

地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置

技术领域

本发明属于地下连续墙施工工程技术领域，涉及一种地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置。

背景技术

地下连续墙因具有防渗、防漏、变形小等优点而被广泛应用于各类基坑支护。由于其工程造价较高,前期的力学性能计算和结构设计极为重要。地下连续墙通常采用工程经验类比法,根据类似工程的施工经验进行施工，具有很大的不确定性。施工现场有现场试坑浸水试验，但需在现场进行，试验条件准备繁琐。针对地下连续墙的室内试验通常只是研究其成型后的支护效果，对于地下水位的模拟也较少。因此，提供一种用于地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验方法及其模拟装置，以研究地连墙不同地下水位情况下的土体扰动程度以及土体及地连墙接触面侧摩阻力等衍生问题，便用于指导地下连续墙的设计、施工是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置，该装置能够模拟地下连续墙不同地下水位工况下的侧压力试验。

为达到上述目的，本发明所述的地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置包括内模型箱、基座、外模型箱、供水系统及两块预制地下连续墙；

内模型箱通过基座支撑于外模型箱内，内模型箱与外模型箱之间有空隙，两块预制地下连续墙均位于内模型箱内，两块预制地下连续墙的一侧均与内模型箱的内壁相贴紧，两块预制地下连续墙的另一侧之间与土体相接触；

两块预制地下连续墙之间填充后浇筑混凝土，预制地下连续墙的外壁上设置有若干压力盒及若干应变计，预制地下连续墙的顶部设置有用于对预制地下连续墙的顶部施加荷载的千斤顶；

供水系统与内模型箱和外模型箱之间的空隙相连通，内模型箱的底部开始有孔洞。

内模型箱与外模型箱均为顶部开口的正方体箱体，且内模型箱与外模型箱的材质均为透明钢化玻璃。

供水系统包括水箱及加压泵，其中，水箱的出水口经加压泵与内模型箱和外模型箱之间的空隙相连通。

还包括反力架，千斤顶的底部位于所述反力架上，千斤顶的输出轴位于所述浇混凝土的顶部。

各压力盒呈列排布，各压力盒分布于预制地下连续墙的外壁及后浇混凝土的外壁。

所述土体由自上到下依次分布的土质层、土工布层及砂砾层组成，其中，土质层可根据实际工程提供的地质勘查数据报告进行模拟配置。

外模型箱的外壁上设置有用于显示外模型箱与内模型箱之间水位的水位刻度线。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置在具体操作时，通过千斤顶向预制地下连续墙的顶部施加荷载，以模拟不同上部荷载；通过供水系统向内模型箱与外模型箱之间注水，以模拟不同地下水位工况，同时通过压力盒及应变计检测预制地下连续墙外壁的应力及变形，以实现模拟预制地下连续墙不同地下水位工况下的侧压力试验，研究探索地连墙不同地下水位情况下的土体扰动及土体与地连墙接触面侧摩阻力等衍生问题，结构简单，造价低廉，试验过程直观，试验速度快，结果准确，本发明可测试不同地下水位情况下，不同土质情况下地下结构的受力状况，适用范围广，使用灵活。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为千斤顶、2为反力架、3为压力盒、4为内模型箱、5为外模型箱、6为水位刻度线、7为加压泵、8为水箱、9为砂砾层、10为土工布、11为土质层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟装置包括内模型箱4、基座、外模型箱5、供水系统及两块预制地下连续墙；内模型箱4通过基座支撑于外模型箱5内，内模型箱4与外模型箱5之间有空隙，两块预制地下连续墙均位于内模型箱4内，两块预制地下连续墙的一侧均与内模型箱4的内壁相贴紧，两块预制地下连续墙的另一侧之间与土体相接触，两块预制地下连续墙之间填充后浇筑混凝土，预制地下连续墙的外壁上设置有若干压力盒3及若干应变计，预制地下连续墙的顶部设置有用于对预制地下连续墙的顶部施加荷载的千斤顶1；供水系统与内模型箱4和外模型箱5之间的空隙相连通，内模型箱4的底部开始有孔洞。

具体的，内模型箱4与外模型箱5均为顶部开口的正方体箱体，且内模型箱4与外模型箱5的材质均为透明钢化玻璃；各压力盒3呈列排布，各压力盒(3)分布于预制地下连续墙的侧壁及后浇混凝土的侧壁。

供水系统包括水箱8及加压泵7，其中，水箱8的出水口经加压泵7与内模型箱4和外模型箱5之间的空隙相连通；所述土体由自上到下依次分布的土质层11、土工布层10及砂砾层9组成。

本发明还包括反力架2，千斤顶1的底部位于所述反力架2上，千斤顶1的输出轴位于预制地下连续墙的顶部上；外模型箱5的外壁上设置有用于显示外模型箱5与内模型箱4之间水位的水位刻度线6。

本发明的具体操作过程为：

将两块预制预制地下连续墙放入带模拟土质模型箱内，并后浇混凝土，根据待模拟地下水位，通过供水系统向外模型箱5与内模型箱4之间注水，使得内模型箱4与外模型箱5之间的水位与待模拟地下水位相同，根据荷载要求，通过千斤顶1向预制地下连续墙体的顶部施加荷载，观察记录压力盒3测量预制地下连续墙外壁的压应力，通过应变计检测预制地下连续墙外壁的变形量，以实现预制地下连续墙不同地下水位工况下土的侧压力试验模拟。