CN105696636A - 可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置。包括模型箱、水箱、对称面挡土单元和基坑支护结构；模型箱由模型箱框架、钢化玻璃、模型箱底板、反力板、顶框和模型箱底座组成；水箱设置在模型箱内的右上方，用于控制和观测土体中的水位变化；对称面挡土单元为U型不锈钢条，用于临时支挡基坑被动侧未开挖土体，通过螺栓固定在模型箱框架上；基坑支护结构包括挡土墙和支撑。本发明可模拟地下水位动态变化下基坑开挖工程的各个施工工况，确保了模拟试验的准确性，为基坑开挖问题的理论研究提供有效的试验数据支持，并为相关基坑工程的设计和施工提供一定参考意见。

Description

可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置

技术领域

本发明涉及一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，特别是涉及地下水位变化条件下的基坑开挖各个施工工况模拟的模型试验装置，可用于量测不同基坑开挖工况下基坑土压力和基坑变形问题。

背景技术

近年来，随着城市人口的急剧增长，城市建设快速发展，深基坑工程日趋增多，基坑工程面临深度深、平面规模大、周围环境复杂的新趋势。特别是在滨海、沿江地区的深基坑工程更是面临地下水丰富，施工环境复杂以及施工难度大等挑战，其中地下水作用引起的基坑变形和失稳问题是该类地区深基坑工程的重大风险源之一。基坑开挖引起的基坑变形和失稳问题是深基坑设计和施工中被高度关注和重视的工程问题。采用室内土工模型试验的方法模拟基坑开挖，在岩土工程领域得到了广泛的应用。其中，如何通过基坑模型试验客观准确地模拟复杂地下水环境作用基坑开挖过程的各个施工工况是迫切需要解决的问题。

目前基坑模型试验的土体多选用干砂，暂不考虑地下水的影响，主要研究基坑开挖土体的土压力和基坑的变形，但此类研究不适用于地下水作用的基坑开挖情况。考虑恒定潜水位作用的基坑模型试验，有研究(彭述权.砂土挡墙破坏机理宏细观研究[D].同济大学,2007.)采用薄膜通过电晕后涂抹环氧树脂的方法连接挡土墙和模型箱，该方法可获取试验土体中超静孔隙水压力、土压力和基坑变形数据，但薄膜电晕工艺较为复杂，挡墙位移较大时薄膜可能在移动过程中发生撕裂或由于土颗粒摩擦导致破损，无法顺利完成试验或进行重复试验。考虑地下水位变化影响的基坑模型试验，有研究(孙威.滨海地区深基坑性状的试验及理论研究[D].浙江大学,2015.)采用固定挡土墙的方法，该方法只能获得土体中超静孔隙水压力的变化情况，无法获得准确的土压力变化和基坑变形数据，与实际基坑工程在动态地下水位作用下的响应情况仍存在较大差异。因此，更为简便、准确地模拟地下水动态变化和可移动的挡土墙是滨海、沿江基坑开挖模型试验中需要解决的主要问题。

在基坑模型试验中，大多数研究针对每一级开挖和加撑完成工况下的基坑受力和变形情况展开，未考虑基坑在开挖或加撑过程中基坑的受力和变形情况。在考虑基坑开挖过程的模型试验中，有研究采用卸载等体积等重量的土袋(AzevedoRF.CentrifugeandAnalyticalModellingofExcavationinSand.PhDthesis,UniversityofColorado,Boulder,CO,USA,1983.)或排放代土液体(BoltonMDandPowrieW.Thecollapseofdiaphragmwallsretainingclay.Géotechnique,1987,37(3):335-353.)等方法模拟土体开挖卸载，此类方法不能准确模拟基坑开挖引起的土体中应力场的改变，与实际基坑开挖引起的基坑受力和变形情况仍存在一定的差异。大量模拟基坑开挖的模型试验采用预先埋设安装好支撑的挡土墙的方法，直接开挖基坑土体，不需要再进行加撑操作，该方法较为简单，但预置的所有内支撑都将在整个开挖过程中受力，显然与实际工程的基坑受力情况不相符合，也无法准确模拟基坑开挖过程中未加撑情况下基坑的受力和变形情况。目前有研究采用液压千斤顶向挡土墙支架施加力的方法模拟支撑的安装，该方法采用液压装置较复杂，当基坑开挖宽度较大时该方法并不适用。另外绝大多数基坑开挖模型的开挖对称面是垂直固定的挡板，通过向下抓土或掏土实现基坑开挖，该方法不能清晰界定开挖土层，会扰动未开挖的土体；该方法繁琐，不易操作，特别是基坑开挖模型的尺寸较大或需要开挖的土体较多时，试验操作的工作量相当大。因此，如何实现准确地土体开挖和支撑安装是基坑开挖模型试验中需要解决的重点问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，解决了有效准确模拟复杂地下水环境下的基坑开挖各个施工工况，及量测各工况下基坑土压力、挡土墙位移和基坑变形，整理相关试验数据并确定基坑受力和变形发展规律等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，包括模型箱、水箱、若干对称面挡土单元和基坑支护结构四个部分；所述模型箱由模型箱框架、钢化玻璃、模型箱底板、顶框、反力板和模型箱底座组成；所述模型箱框架的底部固定模型箱底板，前后两个侧面固定钢化玻璃；所述模型箱框架和反力板均固定在模型箱底座上，顶部通过顶框连接；所述水箱由带通水孔的铝板、条形铝板、水箱支架、水箱支架固定螺丝和刻度尺组成，通过水箱支架架设在模型箱内的右上方，用于控制和观测土体中的水位变化；所述带通水孔的铝板表面粘贴反滤土工织物，防止水位变化过程中试验土体的流失；所述刻度尺粘贴在钢化玻璃上，可用于直接观测和记录水位变化情况；所述对称面挡土单元为U型不锈钢条，通过螺栓固定在模型箱框架上；所述U型不锈钢条之间通过H型止水橡胶条连接，U型不锈钢条与模型箱框架1-1通过S型止水橡胶条连接；所述基坑支护结构包括挡土墙、挡土墙支架和若干支撑单元；所述挡土墙上部通过支架固定螺栓固定挡土墙支架，中部开有螺纹孔，通过螺纹孔螺纹连接安装支撑单元所需的支撑固定螺栓，两侧开槽固定止水橡胶条；所述止水橡胶条保证挡土墙移动过程中与模型箱接触面不发生漏水；所述支撑单元的一端具有内螺纹口，内螺纹口与支撑固定螺栓螺纹连接，实现支撑单元的安装。所述模型箱的右侧安装连通水箱的阀门，用于控制水箱2内水位的升降。

进一步地，所述支撑单元包括实心铝杆、伸缩杆和支撑连接螺栓；所述实心铝杆上开有若干凹槽，一端具有内螺纹口；所述伸缩杆为空心铝管，伸缩杆上开有若干螺纹孔；所述支撑连接螺栓穿过伸缩杆上的螺纹孔抵住实心铝杆的凹槽，使得实心铝杆和伸缩杆紧密连接。

进一步地，所述支撑单元包括第一支撑杆、第二支撑杆和套筒；所述第一支撑杆的一端具有外螺纹；所述第二支撑杆的一端具有内螺纹口，另一端具有外螺纹；所述套筒具有内螺纹通道，一端螺纹连接第一支撑杆，另一端螺纹连接第二支撑杆。

进一步地，所述模型箱框架由不锈钢钢条和不锈钢钢板焊接而成；所述钢化玻璃通过建筑胶水安装在模型箱框架内侧；所述模型箱底板和反力板为不锈钢钢板；所述顶框由不锈钢钢条焊接而成；所述模型箱底座由工字钢焊接而成；所述挡土墙为铝板，其厚度由试验模拟的挡土墙刚度计算得到；所述挡土墙支架为条状铝板；所述阀门为优质铜芯阀门。

进一步地，所述模型箱框架和反力板通过四周点焊固定于模型箱底座。

进一步地，所述水箱通过玻璃胶连接模型箱的内壁。

进一步地，所述带通水孔的铝板和水箱支架由水箱支架固定螺丝拧紧连接。

进一步地，所述挡土墙在移动过程中始终与钢化玻璃保持垂直。

进一步地，所述实心铝杆的直径、伸缩杆的壁厚、第一支撑杆的直径、第二支撑杆的直径和套筒的壁厚均由试验模拟的内支撑的刚度计算得到。

进一步地，在模型箱内填筑的试验土体采用标准福建细砂，通过砂雨法浇制得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的水箱架设在模型箱内，采用玻璃胶密封水箱与模型箱之间的缝隙，带通水孔的铝板使得水箱内的水位与试验土体水位连通，可以通过调节水箱内的水位以控制试验土体水位变化；在带通水孔的铝板表面粘贴反滤土工织物，防止水位变化过程中试验土体的流失；水箱上的刻度尺粘贴在钢化玻璃上，便于直接观测和记录水位变化情况。

2、本发明采用可拆卸的对称面挡土单元，临时支挡基坑被动区未开挖的土体，可在开挖每层土体前预先拆除对称面挡土单元，通过向基坑开挖对称面卸土的方法进行基坑开挖，相比与传统向下掏土取土的方法，本发明可明确每一层开挖土层不影响未开挖的，操作方便，大大减少了基坑开挖卸土的工作量。

3、本发明可以同时模拟基坑开挖和加撑工序，得到基坑开挖和支撑安装过程中所引起的基坑应力场的变化，相比与传统基坑模型试验只考虑基坑开挖至某一深度或加撑完成的特定状态开展研究，更全面、准确地反映基坑开挖和支撑安装过程中基坑受力和基坑变形的响应情况。

4、本发明采用可伸缩支撑元件，可以模拟不同宽度的基坑开挖试验，相比与传统的基坑开挖模型试验采用固定长度的支撑或者可伸缩支撑仅用于实现支撑安装的实验思路，可采用同一套试验装置开展多组不同宽度的基坑开挖试验，减少了对试验装置的改装，节约了试验成本和模型制作时间，工作原理简单，操作方便，具有很大的实用性。

5、本发明可以准确模拟基坑开挖过程中的加撑工序，内支撑安装过程中不会对基坑未开挖的土体有扰动影响；内支撑与挡土墙之间通过螺纹固定连接，较之传统的基坑模型试验将内支撑架设在挡土墙上或者直接抵住挡土墙实现加撑的方法，更能客观地反映实际基坑工程开挖时的加撑情况；通过控制实心铝杆直径、伸缩杆壁厚、第一支撑杆直径、第二支撑杆直径和套筒的壁厚实现基坑内支撑刚度的模拟，更加客观地反映了内支撑对基坑开挖的工程影响。

6、本发明可根据土工模型试验的需求，调整内支撑元件的数量，以及挡土墙上的内支撑固定螺栓的位置和数量，模拟不同基坑的开挖情况。

附图说明

图1(a)为采用第一类支撑的可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置侧视图。

图1(b)为采用第二类支撑的可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置侧视图。

图2(a)为采用第一类支撑的可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置俯视图。

图2(b)为采用第二类支撑的可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置俯视图。

图3为基坑开挖对称面示意图。

图4为水箱侧视图；

图5为挡土墙示意图。

图6(a)为第一类支撑的基坑支护结构示意图。

图6(b)为第二类支撑的基坑支护结构示意图。

图中：模型箱1；模型箱框架1-1；钢化玻璃1-2；模型箱底板1-3；顶框1-4；反力板1-5；模型箱底座1-6；水箱2；对称面挡土单元2；带通水孔的铝板2-1；条形铝板2-2；水箱支架2-3；水箱支架固定螺丝2-4；刻度尺2-5；对称面挡土单元3；固定对称面挡土单元的螺栓4；挡土墙5；止水橡胶条5-1；挡土墙支架6；支架固定螺栓7；支撑单元8；实心铝杆8-1；空心铝杆8-2；支撑连接螺栓8-3；第一支撑杆8-4；第二支撑杆8-5；套筒8-6；支撑固定螺栓8-7；阀门9；试验土体10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)所示，本发明可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，包括模型箱1、水箱2、若干对称面挡土单元3和基坑支护结构四个部分。

所述模型箱1由模型箱框架1-1、钢化玻璃1-2、模型箱底板1-3、顶框1-4、反力板1-5和模型箱底座1-6组成；所述模型箱框架1-1的底部固定模型箱底板1-3，前后两个侧面固定钢化玻璃1-2；所述模型箱框架1-1和反力板1-5由顶部的不锈钢顶框1-4通过四周点焊连接，均通过四周点焊固定于工字钢焊接而成的模型箱底座1-6上；所述模型箱框架1-1由10mm厚的不锈钢钢条和不锈钢钢板焊接而成；所述钢化玻璃1-2通过建筑胶水安装在模型箱框架1-1内侧；所述模型箱底板1-3和反力板1-5为10mm厚的不锈钢钢板；所述顶框1-4由20mm厚的不锈钢钢条焊接而成；所述水箱2由竖向放置的带通水孔的铝板2-1、横向放置的条形铝板2-2、前后两侧的钢化玻璃1-2和模型箱框架1-1的内壁通过玻璃胶连接形成，通过水箱支架2-3架设在模型箱1内的右上方，用于控制和观测土体中的水位变化；所述带通水孔的铝板2-1和水箱支架2-3由水箱支架固定螺丝2-4拧紧连接；所述带通水孔的铝板2-1表面粘贴反滤土工织物，防止水位变化过程中试验土体的流失；所述刻度尺2-5设置在钢化玻璃1-2上可用于直接观测和记录水位变化情况；所述对称面挡土单元3为U型不锈钢条，通过螺栓4固定在模型箱框架1-1上；所述U型不锈钢条之间通过H型止水橡胶条连接，U型不锈钢条与模型箱框架1-1通过S型止水橡胶条连接；所述基坑支护结构包括挡土墙5、挡土墙支架6和若干支撑单元8；所述挡土墙5在移动过程中始终与钢化玻璃1-2保持垂直。所述支撑单元8的一端具有内螺纹口，内螺纹口与支撑固定螺栓8-7螺纹连接，实现支撑单元8的安装；所述阀门7为优质铜芯阀门，安装在模型箱1右侧，用于控制水箱2内水位的升降；所述试验土体8采用标准福建细砂，通过砂雨法浇制得到。

如图3所示，所述对称面挡土单元3的厚度为10mm，其宽度可根据需要模拟的开挖土层厚度进行调整；所述固定对称面挡土单元3的螺栓4的尺寸为M8，焊接固定于模型箱框架1-1上。

如图4所示，所述水箱2由带通水孔的铝板2-1、条形铝板2-2、水箱支架2-3、水箱支架固定螺丝2-4和刻度尺2-5组成；所述带通水孔的铝板2-1表面排布有大量的通水圆孔，保证试验过程中水箱内的水位与试验土体水位连通且一致，以实现通过调节水箱内的水位来控制试验土体的水位变化。

如图5所示，所述挡土墙5为铝板，其厚度由试验模拟的挡土墙刚度计算得到；所述挡土墙支架6为20mm厚的条状铝板；所述挡土墙5上部通过支架固定螺栓7固定挡土墙支架6，中部开有螺纹孔，通过螺纹孔螺纹连接安装支撑单元8所需的支撑固定螺栓8-7，两侧开槽固定止水橡胶条5-1；所述止水橡胶条5-1保证挡土墙5移动过程中与模型箱1接触面不发生漏水；所述支架固定螺栓7和支撑固定螺栓8-7的尺寸为M8。

如图6(a)、图6(b)所示，所述支撑固定螺栓8-7通过挡土墙5上的螺纹孔，拧紧固定于挡土墙5上。所述支撑单元8可采用以下两种形式：

一、所述支撑单元8包括实心铝杆8-1、伸缩杆8-2和支撑连接螺栓8-3；所述实心铝杆8-1上开有若干凹槽，一端具有内螺纹口；所述伸缩杆8-2为空心铝管，伸缩杆8-2上开有若干螺纹孔；所述支撑连接螺栓8-3穿过伸缩杆8-2上的螺纹孔抵住实心铝杆8-1的凹槽，使得实心铝杆8-1和伸缩杆8-2紧密连接，在试验过程中不发生滑动。所述实心铝杆8-1的直径和空心铝杆8-2的厚度均由试验模拟的支撑刚度计算得到；所述支撑连接螺栓8-3的尺寸可选择M6。

二、所述支撑单元8包括第一支撑杆8-4、第二支撑杆8-5和套筒8-6；所述第一支撑杆8-4的一端具有外螺纹；所述第二支撑杆8-5的一端具有内螺纹口，另一端具有外螺纹；所述套筒8-6具有内螺纹通道，一端螺纹连接第一支撑杆8-4，另一端螺纹连接第二支撑杆8-5。所述第一支撑杆8-4的直径、第二支撑杆8-5的直径和套筒8-6的壁厚均由试验模拟的内支撑的刚度计算得到。

本发明的工作过程如下：首先将挡土墙5和挡土墙支架6通过支架固定螺栓7连接组装好；而后在挡土墙5上安装好土压力盒，两侧槽口嵌入止水橡胶条5-1，并在槽口和止水橡胶条5-1的缝隙涂抹环氧树脂；将组装好的挡土墙5通过挡土墙支架6架设在模型箱1内，保证挡土墙5与模型箱1两侧的钢化玻璃1-2垂直；在基坑开挖模型的对称面处安装对称面挡土单元3，通过固定对称面挡土单元的螺栓4固定于模型箱框架1-1上；采用砂雨法浇制试验土样10，通过控制落砂装置筛孔网片与试验土样表面的高差以获得模型试验所需的土体密实度；通过阀门9向模型箱1内注水来饱和试验土体10，严格控制阀门9的注水速度以减少试验土体的流失(不冲刷试验土体)；试验土体10完全饱和后，钻孔埋设孔隙水压力传感器，回填钻孔土体；在挡土墙5和基坑内外土体表面安装位移传感器，分别监测挡土墙5的位移和基坑土体变形情况；拆除第一节对称面挡土单元，通过向基坑开挖对称面卸土的方法缓慢开挖挡土墙5左侧的土体；开挖至第一道支撑设计位置下方时，安装第一道支撑，通过支撑8一端的内螺纹与挡土墙5上的支撑固定螺栓8-7连接，通过调整支撑8的长度使之顶紧反力架1-5，完成支撑8的安装。完成第一道支撑安装之后继续开挖土体，采用相同的方法安装支撑，直至基坑开挖完成。在整个基坑土体开挖和支撑安装过程中，通过阀门9控制水箱2内刻度尺2-5所示的水位变化以实现基坑地下水位动态变化，采集地下水位动态变化引起的基坑土压力、孔隙水压力变化情况，记录挡土墙的位移和基坑土体变形，获得地下水位变化引起的基坑水土压力响应、挡土墙位移和基坑变形等规律。

Claims (10)

1.一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，包括模型箱(1)、水箱(2)、若干对称面挡土单元(3)和基坑支护结构四个部分；所述模型箱(1)由模型箱框架(1-1)、钢化玻璃(1-2)、模型箱底板(1-3)、顶框(1-4)、反力板(1-5)和模型箱底座(1-6)组成；所述模型箱框架(1-1)的底部固定模型箱底板(1-3)，前后两个侧面固定钢化玻璃(1-2)；所述模型箱框架(1-1)和反力板(1-5)均固定在模型箱底座(1-6)上，顶部通过顶框(1-4)连接；所述水箱(2)由带通水孔的铝板(2-1)、条形铝板(2-2)、水箱支架(2-3)、水箱支架固定螺丝(2-4)和刻度尺(2-5)组成，通过水箱支架(2-3)架设在模型箱(1)内的右上方，用于控制和观测土体中的水位变化；所述带通水孔的铝板(2-1)表面粘贴反滤土工织物，防止水位变化过程中试验土体的流失；所述刻度尺(2-5)粘贴在钢化玻璃(1-2)上，可用于直接观测和记录水位变化情况；

所述对称面挡土单元(3)为U型不锈钢条，通过螺栓(4)固定在模型箱框架(1-1)上，所述U型不锈钢条之间通过H型止水橡胶条连接，U型不锈钢条与模型箱框架(1-1)通过S型止水橡胶条连接；所述基坑支护结构包括挡土墙(5)、挡土墙支架(6)和若干支撑单元(8)；所述挡土墙(5)上部通过支架固定螺栓(7)固定挡土墙支架(6)，中部开有螺纹孔，通过螺纹孔螺纹连接安装支撑单元(8)所需的支撑固定螺栓(8-7)，两侧开槽固定止水橡胶条(5-1)；所述止水橡胶条(5-1)保证挡土墙(5)移动过程中与模型箱(1)接触面不发生漏水；所述支撑单元(8)的一端具有内螺纹口，内螺纹口与支撑固定螺栓(8-7)螺纹连接，实现支撑单元(8)的安装；所述模型箱(1)的右侧安装连通水箱(2)的阀门(7)，用于控制水箱(2)内水位的升降。

2.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述支撑单元(8)包括实心铝杆(8-1)、伸缩杆(8-2)和支撑连接螺栓(8-3)；所述实心铝杆(8-1)上开有若干凹槽，一端具有内螺纹口；所述伸缩杆(8-2)为空心铝管，伸缩杆(8-2)上开有若干螺纹孔；所述支撑连接螺栓(8-3)穿过伸缩杆(8-2)上的螺纹孔抵住实心铝杆(8-1)的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述支撑单元(8)包括第一支撑杆(8-4)、第二支撑杆(8-5)和套筒(8-6)；所述第一支撑杆(8-4)的一端具有外螺纹；所述第二支撑杆(8-5)的一端具有内螺纹口，另一端具有外螺纹；所述套筒(8-6)具有内螺纹通道，一端螺纹连接第一支撑杆(8-4)，另一端螺纹连接第二支撑杆(8-5)。

4.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述模型箱框架(1-1)由10mm厚的不锈钢钢条和不锈钢钢板焊接而成；所述钢化玻璃(1-2)通过建筑胶水安装在模型箱框架(1-1)内侧；所述模型箱底板(1-3)和反力板(1-5)为10mm厚的不锈钢钢板；所述顶框(1-4)由20mm厚的不锈钢钢条焊接而成；所述模型箱底座(1-6)由工字钢焊接而成；所述挡土墙(5)为铝板，其厚度由试验模拟的挡土墙刚度计算得到；所述挡土墙支架(6)为20mm厚的条状铝板；所述阀门(9)为铜芯阀门。

5.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述模型箱框架(1-1)和反力板(1-5)通过四周点焊固定于模型箱底座(1-6)。

6.根据权利要求1所述的一种可模拟地下水位动态变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述水箱(2)通过玻璃胶连接模型箱(1)的内壁。

7.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述带通水孔的铝板(2-1)和水箱支架(2-3)由水箱支架固定螺丝(2-4)拧紧连接。

8.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述挡土墙(3)在移动过程中始终与钢化玻璃(1-2)保持垂直。

9.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，所述实心铝杆(8-1)的直径、伸缩杆(8-2)的壁厚、第一支撑杆(8-4)的直径、第二支撑杆(8-5)的直径和套筒(8-6)的壁厚均由试验模拟的内支撑的刚度计算得到。

10.根据权利要求1所述的一种可模拟基坑开挖过程中地下水位变化的基坑模型试验装置，其特征在于，在模型箱(1)内填筑的试验土体(8)采用标准福建细砂，通过砂雨法浇制得到。