本發(fā)明涉及一種堤壩水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期高水位浸泡及江河水位降落過(guò)快等危險(xiǎn)水利條件，導(dǎo)致堤防邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，在我國(guó)堤防管理中有著深刻教訓(xùn)。因此，研究危險(xiǎn)水利條件對(duì)堤壩穩(wěn)定性由來(lái)已久。為了模擬長(zhǎng)期高水位浸泡及水位降落等危險(xiǎn)水利條件下堤防滲流場(chǎng)和邊坡破壞失穩(wěn)變化過(guò)程，探討堤壩邊坡穩(wěn)定性機(jī)理，而研制了一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有堤壩穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)裝置中提供恒定水位困難和水位降落速度控制困難、堤壩滲流場(chǎng)監(jiān)測(cè)困難和堤壩邊坡破壞失穩(wěn)變化監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題，而提供一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽。

一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽包括水泵、供水管、平水箱、溢流管、調(diào)水裝置出水管、液壓升降裝置、連接管、進(jìn)水管、試驗(yàn)槽、軌道、超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)、上游有機(jī)玻璃篩板、標(biāo)尺、上游插槽、上游擋土板、測(cè)壓管、下游插槽、下游擋土板、下游有機(jī)玻璃篩板、角鋼支座、第一排水管、第二排水管、第三排水管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第一水表、第二水表、第三水表和第四水表；

所述的堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽包括調(diào)水裝置和試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置；

所述的調(diào)水裝置包括水泵、供水管、平水箱、溢流管、調(diào)水裝置出水管和液壓升降裝置；

所述的供水管的一端與地下水庫(kù)相連通，另一端與平水箱的頂端相連通，且供水管的管路上設(shè)有第一閥門和水泵；所述的溢流管的一端與平水箱的上端側(cè)壁開(kāi)孔相連通，另一端與地下水庫(kù)相連通；且溢流管的管路上設(shè)有第二閥門；所述的平水箱的下面設(shè)有液壓升降裝置；

所述的平水箱的底部開(kāi)孔接通調(diào)水裝置出水管，調(diào)水裝置出水管的管路上設(shè)有第三閥門；

所述的試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)槽、軌道、超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)和角鋼支座；

所述的試驗(yàn)槽的上游側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水管和第三排水管；所述的調(diào)水裝置出水管通過(guò)連接管與進(jìn)水管相連通；

所述的試驗(yàn)槽的下游側(cè)分別設(shè)有第一排水管和第二排水管；所述的第一排水管與地下水庫(kù)相連通；

所述的試驗(yàn)槽的上游側(cè)設(shè)有上游有機(jī)玻璃篩板，試驗(yàn)槽的下游側(cè)設(shè)有下游有機(jī)玻璃篩板；所述的上游有機(jī)玻璃篩板和下游有機(jī)玻璃篩板的內(nèi)側(cè)設(shè)有上游插槽和下游插槽；上游擋土板插入到上游插槽中，下游擋土板插入到下游插槽中；

所述的試驗(yàn)槽的側(cè)壁上設(shè)有標(biāo)尺；

所述的試驗(yàn)槽的底部設(shè)有角鋼支座；試驗(yàn)槽的頂端兩側(cè)設(shè)有軌道；軌道上端設(shè)有超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)；

所述的試驗(yàn)槽的一側(cè)設(shè)有若干測(cè)壓管。

本發(fā)明的使用方法、原理及優(yōu)點(diǎn)：

一、試驗(yàn)開(kāi)始前，預(yù)先在試驗(yàn)槽中將模型堤壩按要求填筑制作，模型堤壩的兩端采用上游擋土板和下游擋土板固定；模型堤壩制作完成后，通過(guò)調(diào)水裝置調(diào)節(jié)試驗(yàn)工況水位；首先打開(kāi)水泵抽取地下水庫(kù)的水，經(jīng)供水管送入平水箱內(nèi)，從平水箱底部調(diào)水裝置出水管流出，通過(guò)連接試驗(yàn)槽的連接管和試驗(yàn)槽上游側(cè)的進(jìn)水管流入試驗(yàn)槽中，當(dāng)平水箱內(nèi)水位達(dá)到溢流管口時(shí)通過(guò)溢流管流出，此時(shí)水面維持在該水面高度，再通過(guò)液壓升降裝置，調(diào)節(jié)平水箱高度，使平水箱內(nèi)的水面達(dá)到試驗(yàn)水位，根據(jù)連通器原理，試驗(yàn)槽中的水面與平水箱的水面保持一致，達(dá)到恒定試驗(yàn)水位；當(dāng)需要水位下降工況時(shí)，打開(kāi)第三排水管的第七閥門，使試驗(yàn)槽上游水位下降，根據(jù)第四水表，調(diào)節(jié)第七閥門開(kāi)度控制水位下降速度，直至達(dá)到試驗(yàn)工況要求；待上游水位調(diào)節(jié)完畢后，水從上游經(jīng)過(guò)模型堤壩滲流，流到下游，打開(kāi)第一排水管，使水流入地下水庫(kù)；試驗(yàn)測(cè)試期間，透過(guò)試驗(yàn)槽側(cè)壁觀察模型堤壩內(nèi)部滲流情況和浸潤(rùn)線；通過(guò)測(cè)壓管觀測(cè)測(cè)壓管水頭來(lái)監(jiān)測(cè)孔隙水壓力變化情況；通過(guò)超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)測(cè)量模型堤壩各部位的沉降量及地形變化；采用第二水表測(cè)量滲流水量；

二、本發(fā)明能夠提供恒定水位和控制水位降落速度等水利條件，監(jiān)測(cè)堤壩內(nèi)部的孔隙水壓力和浸潤(rùn)線，測(cè)量堤壩邊坡破壞失穩(wěn)地形變化，為堤壩邊坡穩(wěn)定性機(jī)理探討提供支持；

三、本發(fā)明中的調(diào)水裝置是為試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置調(diào)控水位；上游有機(jī)玻璃篩板和下游有機(jī)玻璃篩板用來(lái)穩(wěn)定水流；標(biāo)尺用來(lái)測(cè)量水位；測(cè)壓管用來(lái)觀測(cè)孔隙水壓力；

四、本發(fā)明解決了現(xiàn)有堤壩穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)裝置中提供恒定水位困難和水位降落速度控制困難、堤壩滲流場(chǎng)監(jiān)測(cè)困難和堤壩邊坡破壞失穩(wěn)變化監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題。

本發(fā)明可獲得一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽。

附圖說(shuō)明

圖1為具體實(shí)施方式一所述的一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為具體實(shí)施方式一所述的一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽的俯視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式是一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽包括水泵1、供水管2、平水箱4、溢流管6、調(diào)水裝置出水管7、液壓升降裝置9、連接管10、進(jìn)水管13、試驗(yàn)槽14、軌道15、超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)16、上游有機(jī)玻璃篩板17、標(biāo)尺18、上游插槽19、上游擋土板20、測(cè)壓管21、下游插槽22、下游擋土板23、下游有機(jī)玻璃篩板24、角鋼支座25、第一排水管26、第二排水管29、第三排水管32、第一閥門3、第二閥門5、第三閥門8、第四閥門11、第五閥門28、第六閥門31、第七閥門33、第一水表12、第二水表27、第三水表30和第四水表34；

所述的堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽包括調(diào)水裝置和試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置；

所述的調(diào)水裝置包括水泵1、供水管2、平水箱4、溢流管6、調(diào)水裝置出水管7和液壓升降裝置9；

所述的供水管2的一端與地下水庫(kù)相連通，另一端與平水箱4的頂端相連通，且供水管2的管路上設(shè)有第一閥門3和水泵1；所述的溢流管6的一端與平水箱4的上端側(cè)壁開(kāi)孔相連通，另一端與地下水庫(kù)相連通；且溢流管6的管路上設(shè)有第二閥門5；所述的平水箱4的下面設(shè)有液壓升降裝置9；

所述的平水箱4的底部開(kāi)孔接通調(diào)水裝置出水管7，調(diào)水裝置出水管7的管路上設(shè)有第三閥門8；

所述的試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)槽14、軌道15、超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)16和角鋼支座25；

所述的試驗(yàn)槽14的上游側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水管13和第三排水管32；所述的調(diào)水裝置出水管7通過(guò)連接管10與進(jìn)水管13相連通；

所述的試驗(yàn)槽14的下游側(cè)分別設(shè)有第一排水管26和第二排水管29；所述的第一排水管26與地下水庫(kù)相連通；

所述的試驗(yàn)槽14的上游側(cè)設(shè)有上游有機(jī)玻璃篩板17，試驗(yàn)槽14的下游側(cè)設(shè)有下游有機(jī)玻璃篩板24；所述的上游有機(jī)玻璃篩板17和下游有機(jī)玻璃篩板24的內(nèi)側(cè)設(shè)有上游插槽19和下游插槽22；上游擋土板20插入到上游插槽19中，下游擋土板23插入到下游插槽22中；

所述的試驗(yàn)槽14的側(cè)壁上設(shè)有標(biāo)尺18；

所述的試驗(yàn)槽14的底部設(shè)有角鋼支座25；試驗(yàn)槽14的頂端兩側(cè)設(shè)有軌道15；軌道15上端設(shè)有超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)16；

所述的試驗(yàn)槽14的一側(cè)設(shè)有若干測(cè)壓管21。

圖1為具體實(shí)施方式一所述的一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中1為水泵，2為供水管，3為第一閥門，4為平水箱，5為第二閥門，6為溢流管，7為調(diào)水裝置出水管，8為第三閥門，9為液壓升降裝置，10為連接管，11為第四閥門，12為第一水表，13為進(jìn)水管，14為試驗(yàn)槽，15為軌道，16為超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)，17為上游有機(jī)玻璃篩板，18為標(biāo)尺，19為上游插槽，20為上游擋土板，21為測(cè)壓管，22為下游插槽，23為下游擋土板，24為下游有機(jī)玻璃篩板，25為角鋼支座，26為第一排水管，27為第二水表，28為第五閥門，35為地下水庫(kù)；

圖2為具體實(shí)施方式一所述的一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽的俯視圖；圖2中1為水泵，2為供水管，4為平水箱，6為溢流管，9為液壓升降裝置，10為連接管，12為第一水表，13為進(jìn)水管，14為試驗(yàn)槽，15為軌道，16為超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)，17為上游有機(jī)玻璃篩板，19為上游插槽，20為上游擋土板，22為下游插槽，23為下游擋土板，24為下游有機(jī)玻璃篩板，26為第一排水管，27為第二水表，28為第五閥門，29為第二排水管，30為第三水表，31為第六閥門，32為第三排水管，33為第七閥門，34為第四水表。

本實(shí)施方式的使用方法、原理及優(yōu)點(diǎn)：

一、試驗(yàn)開(kāi)始前，預(yù)先在試驗(yàn)槽14中將模型堤壩按要求填筑制作，模型堤壩的兩端采用上游擋土板20和下游擋土板23固定；模型堤壩制作完成后，通過(guò)調(diào)水裝置調(diào)節(jié)試驗(yàn)工況水位；首先打開(kāi)水泵1抽取地下水庫(kù)的水，經(jīng)供水管2送入平水箱4內(nèi)，從平水箱4底部調(diào)水裝置出水管7流出，通過(guò)連接試驗(yàn)槽14的連接管10和試驗(yàn)槽14上游側(cè)的進(jìn)水管13流入試驗(yàn)槽14中，當(dāng)平水箱4內(nèi)水位達(dá)到溢流管6口時(shí)通過(guò)溢流管6流出，此時(shí)水面維持在該水面高度，再通過(guò)液壓升降裝置9，調(diào)節(jié)平水箱4高度，使平水箱4內(nèi)的水面達(dá)到試驗(yàn)水位，根據(jù)連通器原理，試驗(yàn)槽14中的水面與平水箱4的水面保持一致，達(dá)到恒定試驗(yàn)水位；當(dāng)需要水位下降工況時(shí)，打開(kāi)第三排水管32的第七閥門33，使試驗(yàn)槽14上游水位下降，根據(jù)第四水表34，調(diào)節(jié)第七閥門33開(kāi)度控制水位下降速度，直至達(dá)到試驗(yàn)工況要求；待上游水位調(diào)節(jié)完畢后，水從上游經(jīng)過(guò)模型堤壩滲流，流到下游，打開(kāi)第一排水管26，使水流入地下水庫(kù)；試驗(yàn)測(cè)試期間，透過(guò)試驗(yàn)槽14側(cè)壁觀察模型堤壩內(nèi)部滲流情況和浸潤(rùn)線；通過(guò)測(cè)壓管21觀測(cè)測(cè)壓管21水頭來(lái)監(jiān)測(cè)孔隙水壓力變化情況；通過(guò)超聲地形自動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)16測(cè)量模型堤壩各部位的沉降量及地形變化；采用第二水表27測(cè)量滲流水量；

二、本實(shí)施方式能夠提供恒定水位和控制水位降落速度等水利條件，監(jiān)測(cè)堤壩內(nèi)部的孔隙水壓力和浸潤(rùn)線，測(cè)量堤壩邊坡破壞失穩(wěn)地形變化，為堤壩邊坡穩(wěn)定性機(jī)理探討提供支持；

三、本實(shí)施方式中的調(diào)水裝置是為試驗(yàn)槽試驗(yàn)裝置調(diào)控水位；上游有機(jī)玻璃篩板17和下游有機(jī)玻璃篩板24用來(lái)穩(wěn)定水流；標(biāo)尺18用來(lái)測(cè)量水位；測(cè)壓管21用來(lái)觀測(cè)孔隙水壓力；

四、本實(shí)施方式解決了現(xiàn)有堤壩穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)裝置中提供恒定水位困難和水位降落速度控制困難、堤壩滲流場(chǎng)監(jiān)測(cè)困難和堤壩邊坡破壞失穩(wěn)變化監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題。

本實(shí)施方式可獲得一種堤壩高水位浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)槽。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)是：所述的上游有機(jī)玻璃篩板17與上游擋土板20之間的距離為20cm～25cm。其他步驟與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同點(diǎn)是：所述的上游有機(jī)玻璃篩板17與上游擋土板20之間的距離為20cm～25cm。其他步驟與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同點(diǎn)是：所述的上游有機(jī)玻璃篩板17的孔徑為2mm，相鄰兩個(gè)孔的圓心距離為20mm～24mm。其他步驟與具體實(shí)施方式一至三相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同點(diǎn)是：所述的試驗(yàn)槽14的材質(zhì)為鋼化玻璃。其他步驟與具體實(shí)施方式一至四相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同點(diǎn)是：所述的測(cè)壓管21的個(gè)數(shù)為100個(gè)～150個(gè)。其他步驟與具體實(shí)施方式一至五相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同點(diǎn)是：所述的第一排水管26的管路上設(shè)有第二水表27和第五閥門28。其他步驟與具體實(shí)施方式一至六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同點(diǎn)是：所述的第二排水管29的管路上設(shè)有第三水表30和第六閥門31。其他步驟與具體實(shí)施方式一至七相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同點(diǎn)是：所述的第二排水管29的管路上設(shè)有第三水表30和第六閥門31。其他步驟與具體實(shí)施方式一至八相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同點(diǎn)是：所述的第二排水管29的管路上設(shè)有第三水表30和第六閥門31。其他步驟與具體實(shí)施方式一至九相同。