以此作為對本實用新型的限定，此外，在實際的制作中，應包含長度、寬度及高度的三維空間尺寸。
[0060]所述基坑突涌實驗研究方法具體包括以下步驟:
[0061](I)根據實際工程設計圖或實驗方案實際確定基坑模型尺寸，模型粧的數量與尺寸，并進行工程粧模型5與圍護粧模型4的制作，在制作工程粧模型5時預先埋入應變片18。根據基坑模型大小制作演示儀箱體，本實施例中演示儀箱體材質底部為厚鋼板，側壁四周為便于觀測使用有機玻璃，并用鐵條箍緊以增加承壓能力。箱體內部側壁用砂紙或鋼刷打毛。
[0062](2)鋪設下層礫石層2，確保礫石層2顆粒均勻，并保證層頂平整。下層礫石層2層頂高度與測壓口 8高度一致，并在鋪設完下層礫石層2后在礫石層2頂部靠近箱壁四周涂防水硅膠以減少接觸面的滲透性，從而防止水流從側面滲漏影響實驗效果
[0063](3)鋪設上層軟土層3，布置圍護粧模型4、工程粧模型5以及位移百分表17。本實施例中，布置9X9根工程粧模型5，且帶有應變片18的工程粧模型5與位移百分表17按照中心密集，四周稀疏的原則進行布置。本實施例中工程粧模型5采用擠土粧，在布置完圍護粧模型4與上層軟土層3后將粧插入土中。
[0064](4)連接蓄水箱I與測壓管10，將應變片18連接至應變監測儀19。需注意的是，應變片18與應變監測儀19的接線不宜張拉過緊以影響實驗效果。本實施例中，連接導線假設于網格支架23上。
[0065](5)關閉蓄水箱排水口 13與演示儀箱體排水口 9，將蓄水箱I降至最低高度后開始注水，當水位達到隔板16后，多余的水流入蓄水箱排水區21從而達到動態平衡。觀察演示儀箱體內部下層礫石層2是否已充滿水，若已充滿，緩慢提升蓄水箱1，并通過測壓管10讀出實際水頭高度。期間需嚴密監測位移百分表17與應變檢測儀的讀數并做記錄。
[0066](6)當達到以下條件之一時結束實驗:
[0067]I)水頭高度穩定在目標高度并持續一段時間。
[0068]2)水頭高度在達到目標高度前基坑模型已發生突涌。
[0069]3)工程粧模型5粧頂位移過大而發生失穩破壞或粧身應變過大而發生斷裂破壞。
[0070](7)實驗結束后，關閉蓄水箱進水口 22，打開蓄水箱排水口 13與演示儀箱體排水口 9進行排水，將水排干后，回收模型粧與實驗土體。
[0071]對于采用非擠土粧，入鉆孔灌注粧的的基坑工程，可以在實施例一的基礎上，改變步驟(3)的實施方式。在布置完圍護粧模型4與上層軟土層3后，在將要布置模型粧的位置上進行鉆孔，鉆孔直徑略小于工程粧模型5，而后將工程粧模型5 —一插入相應位置以此模擬鉆孔灌注粧。
[0072]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容中直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基坑突涌演示儀，其特征在于，包括演示儀箱體、蓄水箱和監測系統； 所述演示儀箱體為頂部開口的長方體結構箱體，演示儀箱體的底部為鋼板，演示儀箱體的四面側壁為有機玻璃，且四面側壁的外部箍緊有鐵條，用于增加演示儀箱體的承壓能力； 所述演示儀箱體上開有兩個箱體進水口、一個箱體排水口和一個測壓口，箱體進水口、測壓口分別設在演示儀箱體的側壁上，箱體排水口設在演示儀箱體的底部，且箱體進水口、箱體排水口分別裝有用于控制開啟關閉的閥門；演示儀箱體的內部用于裝設基坑模型，演示儀箱體的頂部裝有網格支架，網格支架通過卡扣實現可拆卸地定位固定在演示儀箱體的頂部； 所述蓄水箱安裝在導軌上，并連接有電機，蓄水箱能利用電機提供的動力，沿導軌進行升降，且能通過電機控制升降速度；蓄水箱內設有隔板，用于將蓄水箱內部分隔為蓄水區和排水區，且隔板高度為蓄水箱箱體高度的2/3 ;蓄水箱上開有一個蓄水箱進水口與四個蓄水箱排水口，蓄水箱進水口、蓄水箱排水口分別裝有用于控制開啟關閉的閥門；所述蓄水箱進水口設置在蓄水區的上方，一個蓄水箱排水口設置在排水區的底部，三個蓄水箱排水口設置在蓄水區的底部，且蓄水區底部的其中兩個蓄水箱排水口分別通過塑料軟管與演示儀箱體的兩個箱體進水口連接； 所述監測系統包括測壓管、位移百分表、應變片、應變監測儀；所述測壓管為標有刻度的透明玻璃管，利用測壓管支架垂直固定在演示儀箱體外部，測壓管通過塑料軟管與演示儀箱體的測壓口連接，用于監測演示儀箱體內承壓水層的實際水頭高度；所述位移百分表的表盤固定在演示儀箱體頂部的網格支架上，并將位移百分表的測量頭布置于基坑模型的工程粧模型頂部與粧間土表面，用于監測基坑底部土體與粧頂豎直位移；所述應變片埋設在工程粧模型的粧內，并通過導線采用半橋接法與應變監測儀連接，用于監測工程粧模型的形變。2.根據權利要求1所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述演示儀箱體上測壓口的高度高于箱體進水口的高度；測壓管的高度大于蓄水箱的水頭最大高度。3.根據權利要求1所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述演示儀箱體上的箱體進水口、測壓口、箱體排水口處都設置有濾網，用于防止土體堵塞管道。4.根據權利要求1所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述蓄水箱中的隔板與蓄水箱的底部垂直設置。5.根據權利要求1所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述蓄水箱的升降范圍滿足: 蓄水箱降至高度最低時，蓄水箱內部的水位高度能低于演示儀箱體上箱體進水口的高度； 蓄水箱升至高度最高時，蓄水箱內部的水位高度能高于演示儀箱體的高度。6.根據權利要求1所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述基坑突涌演示儀還包括基坑模型，基坑模型包括礫石層、軟土層、圍護粧模型、工程粧模型； 所述礫石層鋪設在演示儀箱體內部的下層，且礫石層頂部在靠近演示儀箱體四周處，涂有用于減少接觸面滲透的防水硅膠； 所述軟土層采用經固結后的軟土，軟土層鋪設在礫石層的上部； 所述圍護粧模型是指經過等比例縮小的所模擬工程的圍護粧模型，圍護粧模型的布置位置按照所模擬工程進行布置； 所述工程粧模型是指經過等比例縮小的所模擬工程的混凝土工程粧模型，工程粧模型的布置位置按照所模擬工程進行布置。7.根據權利要求6所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述礫石層的層頂高度高于箱體進水口的高度，并與測壓口的高度相同。8.根據權利要求6所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述測壓管的零刻度位置與礫石層的頂部處于同一水平位置。9.根據權利要求6所述的一種基坑突涌演示儀，其特征在于，所述工程粧模型每一個水平截面均勻布置4片應變片，每一根工程粧布置3個截面。
【專利摘要】本實用新型涉及基坑突涌研究領域，旨在提供一種基坑突涌演示儀。該種基坑突涌演示儀包括演示儀箱體、蓄水箱、基坑模型和監測系統；所述演示儀箱體為頂部開口的長方體結構箱體，所述蓄水箱能進行升降，內設有隔板，所述監測系統包括測壓管、位移百分表、應變片、應變監測儀，所述基坑模型包括礫石層、軟土層、圍護樁模型、工程樁模型。本實用新型結構簡單、成本低廉，維護費用低，易于上手，模型材料可重復利用，不會造成浪費與污染，也不需要依靠離心機進行實驗，也不需要如原型試驗一般使用巨大的場地。
【IPC分類】G09B25/00
【公開號】CN204759887
【申請號】CN201520399503
【發明人】孫宏磊, 蔡袁強, 楊逸敏
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月10日