潮汐循环荷载固结软土试验装置的制作方法

本实用新型涉及水下真空预压法加固软土技术领域,特别涉及一种潮汐循环荷载固结软土试验装置，该装置适用于在潮汐循坏荷载作用下，利用水下真空预压法加固软土地基。

背景技术：

真空预压法加固软土地基技术已广泛应用于港口、公路、水利工程等领域，并取得了巨大的经济和社会效益。已有的水下真空预压模型试验也对其加固机理进行了分析，为水下真空预压加固软基技术的实施奠定了基础。然而，对于如何利用潮汐循环荷载联合水下真空预压法更经济、更有效地加固水下软土地基的研究鲜见，在试验过程中对土的固结度、含水率的变化监测的研究不多，因此希望有一种利用潮汐循环荷载联合水下真空预压法加固软土地基的试验装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在提供一种潮汐循环荷载固结软土试验装置，该装置利用潮汐循环荷载联合水下真空预压法加固软土地基，并实时监测加固效果。

如上构思，本实用新型的技术方案是：一种潮汐循环荷载固结软土试验装置，包括真空预压系统、水循环系统、数据采集箱和电脑；

所述真空预压系统包括模型槽、软土层、排水板、砂垫层、钢丝螺纹滤管、密封膜、抽滤瓶和真空泵；所述模型槽四周上边沿设有“U”型密封沟，密封膜逐层压入“U”型密封沟内形成密闭空间，密封膜上安装有用于监测土体平均沉降的位移传感器，模型槽中注入软土层并埋设多个孔压计；所述软土层上方铺设土工布，土工布上铺设砾石层，砾石层上部设置砂垫层；所述砂垫层内设置用于监测砂垫层真空度的数字压力表，砂垫层的底部与顶部均设置土工布；所述钢丝螺纹滤管埋设在砾石层中，钢丝螺纹滤管的一端与排水板相接,另一端与抽滤瓶相连，真空泵与抽滤瓶相连；所述排水板打入软土层内；所述用于监测土体平均沉降的位移传感器、孔压计和用于监测砂垫层真空度的数字压力表分别通过数据采集箱连入电脑；

所述水循环系统包括供水箱、供水水泵、排水水泵和两个KG316T微电脑时控开关，两个KG316T微电脑时控开关分别与供水水泵和排水水泵连接，供水水泵安放在供水箱内，从供水水泵引出橡胶管到模型槽上部，将排水水泵安放在模型槽内，从排水水泵引出橡胶管到供水箱上部。

上述真空泵为数控真空泵，其负压维持在-108kPa～0kPa之间的任何小区间内。

上述排水板采用盐城市宏宙土木材料有限公司提供的C型排水板，其宽度为100±3mm，厚度≧4.5mm，纵向通水量≧60cm²/s。

上述钢丝螺纹滤管在砾石层内呈环形分布。

上述密封膜采用HDPE密封膜。

上述密封膜上部设有两块玻璃板，两个用于监测土体平均沉降的位移传感器设置在玻璃板的上方。

上述密封膜通过防水密封胶泥逐层压入“U”型密封沟内形成密闭空间。

本实用新型与现有技术相比,具有如下优点：

1、两个KG316T微电脑时控开关定时控制水泵电路交替通断，使水泵等时间间隔交替工作，可实现水箱、模型槽中的水循环流动，达到模拟潮汐荷载的目的。

2、将HDPE密封膜压入模型槽上边沿的密封沟内，能使密封槽内部形成密闭空间，从而更好地加固土体。

3、埋设在软土中的孔压计和设于密封膜上部的位移传感器通过数据采集箱将试验数据传入电脑，可实时监测加固效果、系统密闭性，也可实时记录试验数据；

4、通过量测抽滤瓶中的出水量，可计算模型槽中土体的含水量。同理，通过沉降量可计算模型槽内土体的固结度。

附图说明

图1是本实用新型的构造示意图。

图2是本实用新型中HDPE膜密封详图。

图3是本实用新型中钢丝螺纹滤管与排水板连接详图。

图4是图3的仰视图。

图中：1—供水箱；2—供水水泵；3—排水水泵；4—橡胶管；5—KG316T微电脑时控开关；6—电源；7—排水板；8—孔压计；9—钢丝螺纹滤管；10—位移传感器；11—HDPE密封膜；12—“U”型密封沟；13—土工布；14—模型槽；15—数字压力表；16—抽滤瓶；17—数控真空泵；17-1—数据显示屏；17-2—压力表；18—数据采集箱；19—电脑；20—砂垫层；21—软土层；22—玻璃板；23—防水密封胶泥；24—模型槽壁；25—连接件；26—铆钉。

具体实施方式

如图所示：一种潮汐循环荷载固结软土试验装置，包括真空预压系统、水循环系统、数据采集箱和电脑。

一、所述真空预压系统包括模型槽14、软土层21、排水板7、砂垫层20、钢丝螺纹滤管9、HDPE密封膜11、抽滤瓶16和真空泵17。模型槽四周上边沿设有“U”型密封沟12，HDPE密封膜11通过防水密封胶泥23逐层压入“U”型密封沟12内形成密闭空间，密封膜上安装有用于测量沉降的位移传感器10，模型槽中注入软土层并埋设多个孔压计8,软土层上方铺设土工布13，土工布13上铺设砾石层，砾石层上部设置砂垫层20，砂垫层内设置用于监测真空度的数字压力表15，砂垫层的底部与顶部均设置土工布13，钢丝螺纹滤管9埋设在砾石层中，钢丝螺纹滤管9的一端与排水板7相接,另一端与抽滤瓶16相连，真空泵17与抽滤瓶16相连，排水板7打入软土层21内；所述两个用于监测土体平均沉降的位移传感器10、孔压计8和用于监测砂垫层真空度的数字压力表15分别通过数据采集箱18连入电脑19。

上述真空泵17为数控真空泵，其负压维持在-108kPa～0kPa之间的任何小区间内。

上述排水板7采用盐城市宏宙土木材料有限公司提供的C型排水板，其宽度为100±3mm，厚度≧4.5mm，纵向通水量≧60cm²/s。

上述钢丝螺纹滤管9在砾石层内呈环形分布。

二、所述水循环系统包括供水箱1、供水水泵2、排水水泵3和两个KG316T微电脑时控开关5，两个KG316T微电脑时控开关5分别控制供水水泵2和排水水泵3。将供水水泵2安放在供水箱1内，从供水水泵2引出橡胶管4到模型槽14上部，同理，将排水水泵3安放在模型槽14内，从排水水泵3引出橡胶管4到供水箱1上部。通过KG316T微电脑时控开关5控制供水泵2供水时间，当模型槽14内水位达到预定高度后，供水水泵2停止工作，用以模拟涨潮荷载。同时通过KG316T微电脑时控开关5启动排水水泵3，当模型槽14内水位降到预定水位时，KG316T微电脑时控开关5控制水泵3停止工作，用以模拟退潮荷载，然后重复上述过程。

采集系统率先启动，当传感器数值趋于稳定后归零，并开始监测、记录试验数据，然后启动真空预压系统，随后启动水循环系统，直至试验结束。