本實(shí)用新型涉及真空預(yù)壓模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在我國(guó)沿海地區(qū)廣泛分布著深厚軟土層，因其具有高含水率、高孔隙比、高壓縮性和低強(qiáng)度等不良工程特性，因此在軟土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)之前必須對(duì)地基進(jìn)行加固處理。相比于其他軟土地基處理技術(shù)，真空預(yù)壓法自W. Kjellman（1952年）提出并被天津一航局科研所（1980年）首次引進(jìn)應(yīng)用于塘沽新港地基處理工程，因其加固效果好、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)而逐漸被廣泛應(yīng)用。

目前，針對(duì)真空預(yù)壓法的工程應(yīng)用技術(shù)已較為成熟，而相關(guān)理論研究卻相對(duì)滯后，比如真空度在地基中的傳遞和衰減規(guī)律、真空預(yù)壓加固效果與地下水的相互影響等問(wèn)題。然而，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、真空密閉性問(wèn)題、深層傳感器的準(zhǔn)確埋設(shè)和測(cè)量等因素的制約，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究的效果不佳。因此，室內(nèi)模型試驗(yàn)成為一種研究真空預(yù)壓工法和機(jī)理的有效手段。

針對(duì)真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下幾種解決方式：如中國(guó)專利CN 203846538U公開(kāi)了一種室內(nèi)分級(jí)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)裝置，包括一土樣模型裝置、一氣水分離裝置、一真空調(diào)壓裝置、及一抽真空設(shè)備，可以使用真空調(diào)壓裝置調(diào)整系統(tǒng)在不同的真空荷載階段，從而得到在不同真空荷載階段下地基的加固基理；如中國(guó)專利CN 104264719A也公開(kāi)了一種真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括抽真空系統(tǒng)、排水量測(cè)量系統(tǒng)、真空度測(cè)量系統(tǒng)、孔隙水壓力測(cè)量系統(tǒng)四部分，可用來(lái)研究土中真空度傳遞和孔隙水壓力變化的規(guī)律。

對(duì)比分析上述現(xiàn)有技術(shù)可知，目前的真空預(yù)壓室內(nèi)試驗(yàn)裝置可大致概括為由土體加固系統(tǒng)、水氣分離系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)等組成。然而，上述幾種試驗(yàn)裝置均存在以下缺陷：（1）密封膜延伸進(jìn)入加固區(qū)土體側(cè)面，而加固區(qū)土體在真空預(yù)壓過(guò)程中會(huì)發(fā)生向內(nèi)的側(cè)移，導(dǎo)致密封膜與裝置內(nèi)壁產(chǎn)生縫隙，系統(tǒng)密閉性難以保證，影響加固效果；（2）沒(méi)有考慮真空預(yù)壓加固效果與場(chǎng)區(qū)地下水的相互影響，尤其是當(dāng)軟土加固區(qū)存在下臥砂層等透水層的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種密閉性好、能夠考慮地下水影響的真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：一種真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括土樣模型裝置、與土樣模型裝置相連接以補(bǔ)充水分的水源補(bǔ)給裝置及與土樣模型裝置相連接以進(jìn)行抽真空處理的抽真空測(cè)量裝置，所述土樣模型裝置包括內(nèi)槽、環(huán)繞設(shè)置在內(nèi)槽外的外槽及用以包覆內(nèi)槽的密封膜，在所述內(nèi)槽內(nèi)自下而上依次鋪設(shè)有砂層、軟土層及排水砂墊層，在所述外槽內(nèi)填充有密封填料，所述密封膜覆蓋內(nèi)槽并使其邊緣延伸埋入至外槽的密封填料中。

進(jìn)一步地，所述水源補(bǔ)給裝置包括儲(chǔ)水水槽、與儲(chǔ)水水槽相連接的輸水管道，及設(shè)于輸水管道上的輸水閥，所述內(nèi)槽底部側(cè)壁間隔排列設(shè)有多個(gè)法蘭接頭，所述輸水管道連接有多個(gè)輸水分支管道，各所述法蘭接頭與輸水分支管道相連接，在各所述法蘭接頭處設(shè)有透水布料。

進(jìn)一步地，在所述軟土層內(nèi)豎向間隔埋設(shè)有多個(gè)排水板，在所述排水砂墊層內(nèi)水平埋設(shè)有與各排水板相連接的排水管，所述抽真空測(cè)量裝置包括通過(guò)真空管道依次連接的集水量瓶、真空瓶、真空調(diào)壓閥及抽氣設(shè)備，所述排水管連接至集水量瓶上。

進(jìn)一步地，在所述軟土層內(nèi)位于各排水板之間埋設(shè)有傳感器。

進(jìn)一步地，所述密封填料為高嶺土。

有益效果：此真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置中，外槽起到真空預(yù)壓施工工藝中壓膜溝的作用，保證了試驗(yàn)過(guò)程中的密閉性，試驗(yàn)結(jié)果更為精確穩(wěn)定。而且，通過(guò)設(shè)置水源補(bǔ)給裝置以提供外界水源補(bǔ)給，考慮了真空預(yù)壓加固效果與場(chǎng)區(qū)地下水的相互影響，尤其是當(dāng)軟土加固區(qū)存在下臥砂層等透水層的情況，試驗(yàn)條件更加接近實(shí)際情況，試驗(yàn)結(jié)果更具有研究意義。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明；

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的局部平面示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型一種真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，包括土樣模型裝置、與土樣模型裝置相連接以補(bǔ)充水分的水源補(bǔ)給裝置及與土樣模型裝置相連接以進(jìn)行抽真空處理的抽真空測(cè)量裝置，土樣模型裝置包括內(nèi)槽1、環(huán)繞設(shè)置在內(nèi)槽1外的外槽2及用以包覆內(nèi)槽1的土工布16和密封膜17，在內(nèi)槽1內(nèi)自下而上依次鋪設(shè)有砂層10、軟土層12及排水砂墊層15，在外槽2內(nèi)填充有密封填料9，密封膜17覆蓋內(nèi)槽1并使其邊緣延伸埋入至外槽2的密封填料9中。

其中，在軟土層12內(nèi)豎向間隔埋設(shè)有多個(gè)排水板11，排水板11傳遞真空和豎向排水的通道，在排水砂墊層內(nèi)水平埋設(shè)有與各排水板11相連接的排水管14，排水管14連接至抽真空測(cè)量裝置，具體地，抽真空測(cè)量裝置包括通過(guò)真空管道20依次連接的集水量瓶19、真空瓶21、真空調(diào)壓閥22及抽氣設(shè)備23，在軟土層12內(nèi)位于各排水板11之間埋設(shè)有傳感器13，傳感器13用于觀測(cè)真空預(yù)壓過(guò)程中的深層土體沉降和孔隙水壓力的變化規(guī)律。

通過(guò)真空調(diào)壓閥22設(shè)定真空壓力，開(kāi)啟抽氣設(shè)備23開(kāi)始試驗(yàn)，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，加固土體中的孔隙水在真空負(fù)壓作用下沿著各排水板11和排水管14排出進(jìn)入集水量瓶19，同時(shí)記錄傳感器13的數(shù)據(jù)，研究真空預(yù)壓作用下的土體變形規(guī)律和孔隙水壓力消散規(guī)律。

由于土工布16和密封膜17是埋入至外槽2的密封填料9中，真空預(yù)壓過(guò)程中密封膜17不會(huì)受到土體作用發(fā)生側(cè)移，保證了試驗(yàn)過(guò)程中的密閉性，使得試驗(yàn)結(jié)果更為精確穩(wěn)定，其中，密封填料9優(yōu)選為高嶺土。

其中，水源補(bǔ)給裝置包括儲(chǔ)水水槽7、與儲(chǔ)水水槽7相連接的輸水管道6，及設(shè)于輸水管道6上的輸水閥8，內(nèi)槽1底部側(cè)壁間隔排列設(shè)有多個(gè)法蘭接頭3，在各法蘭接頭3處設(shè)有透水布料4，各法蘭接頭3連接著輸水分支管道5，各輸水分支管道5匯聚與輸水管道6相連接，通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉輸水閥8，來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)槽1中加固土體的地下水位，考慮到了真空預(yù)壓加固效果與場(chǎng)區(qū)地下水的相互影響，使得試驗(yàn)條件更加接近實(shí)際情況，試驗(yàn)結(jié)果更具有研究意義。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。