CN110133221A - 用于模拟洞室负压的试验装置 - Google Patents

用于模拟洞室负压的试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110133221A
CN110133221A CN201910404510.8A CN201910404510A CN110133221A CN 110133221 A CN110133221 A CN 110133221A CN 201910404510 A CN201910404510 A CN 201910404510A CN 110133221 A CN110133221 A CN 110133221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavern
organic glass
negative pressure
experimental rig
simulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910404510.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈洪凯
王圣娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zaozhuang University
Original Assignee
Zaozhuang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zaozhuang University filed Critical Zaozhuang University
Priority to CN201910404510.8A priority Critical patent/CN110133221A/zh
Publication of CN110133221A publication Critical patent/CN110133221A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/002—Test chambers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials

Abstract

本发明公开了一种用于模拟洞室负压的试验装置，其创新在于：所述试验装置包括有机玻璃槽、模拟降雨装置、升降支架、注水管、钢筋网、土工布和真空压力计；本发明的有益技术效果是：提出了一种用于模拟洞室负压的试验装置，该试验装置能够模拟出降雨和地下水降落条件下的洞室负压变化情况，使我们能够得到洞室负压的精确量化数值，提高地面塌陷灾害力学分析的精度。

Description

用于模拟洞室负压的试验装置
技术领域
本发明涉及一种岩溶塌陷灾害试验装置，尤其涉及一种用于模拟洞室负压的试验装置。
背景技术
在进行地面塌陷稳定性分析中，目前遇到的科学瓶颈是洞室负压取值问题（陈洪凯等，岩溶洞穴土质盖层稳定性分析方法及应用，地下空间与工程学报，2016年第2期），现有理论还停留在人为假定取值的粗放层面。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种用于模拟洞室负压的试验装置，其创新在于：所述试验装置包括有机玻璃槽、模拟降雨装置、升降支架、注水管、钢筋网、土工布和真空压力计；
所述钢筋网设置在有机玻璃槽的中部，钢筋网将有机玻璃槽的内腔分割为上腔和下腔；土工布将钢筋网的上侧面覆盖；所述模拟降雨装置设置在有机玻璃槽的正上方；有机玻璃槽的底面与升降支架的上端连接，升降支架能传动有机玻璃槽在竖向上移动；所述注水管设置在下腔的侧壁上，注水管用于向下腔注水；所述真空压力计设置在下腔上部的侧壁上；有机玻璃槽的底部设置有排水孔，排水孔通过排水阀连接至排水管；所述土工布上侧的空间内填充有用于模拟洞室顶板盖层的土体。
本发明的原理是：试验前，按设计的土体级配制作好用于模拟洞室顶板盖层的土体，然后将土体填充在土工布上侧的空间内，然后通过注水管向下腔注水以模拟洞内地下水（此时排水阀处于关闭状态），然后通过升降支架调整有机玻璃槽的高度（实质上就是在调整洞内地下水的下降幅度）；准备工作完成后，启动模拟降雨装置，同时，打开排水阀，通过真空压力计对下腔内的气压参数进行连续采集，并且透过有机玻璃槽，我们还能够观测到降雨入渗锋的变化特性，最终就能得出与降雨强度和地下水降落有关的洞室负压变化规律，通过调整土体级配、降雨强度（通过模拟降雨装置调节）、有机玻璃槽高度（通过升降支架调节）、地下水流量（通过排水阀开度调节）等参数，我们就能得到各种工况下的洞室负压变化规律，累计了大量试验数据后，就能发现洞室负压变化规律及其计算方法。从而科学地给出地面塌陷灾害力学分析中洞室负压的精确量化数值，有效提高地面塌陷灾害力学分析的精度。
具体实施时，模拟降雨装置可采用第201110113318.7号中国专利；
本发明的有益技术效果是：提出了一种用于模拟洞室负压的试验装置，该试验装置能够模拟出降雨和地下水降落条件下的洞室负压变化情况，使我们能够得到洞室负压的精确量化数值，提高地面塌陷灾害力学分析的精度。
附图说明
图1、本发明的结构示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为：有机玻璃槽1、模拟降雨装置2、升降支架3、注水管4、钢筋网5、真空压力计6、降雨入渗锋7。
具体实施方式
一种用于模拟洞室负压的试验装置，其创新在于：所述试验装置包括有机玻璃槽1、模拟降雨装置2、升降支架3、注水管4、钢筋网5、土工布和真空压力计6；
所述钢筋网5设置在有机玻璃槽1的中部，钢筋网5将有机玻璃槽1的内腔分割为上腔和下腔；土工布将钢筋网5的上侧面覆盖；所述模拟降雨装置2设置在有机玻璃槽1的正上方；有机玻璃槽1的底面与升降支架3的上端连接，升降支架3能传动有机玻璃槽1在竖向上移动；所述注水管4设置在下腔的侧壁上，注水管4用于向下腔注水；所述真空压力计6设置在下腔上部的侧壁上；有机玻璃槽1的底部设置有排水孔，排水孔通过排水阀连接至排水管；所述土工布上侧的空间内填充有用于模拟洞室顶板盖层的土体。
具体实施时，有机玻璃槽1可制作成长、宽、高为（120~150cm）×（120~150cm）×（80~100cm）的立方体结构，钢筋网5设置在有机玻璃槽1的中间位置，升降支架3的调节范围在100~350cm之间可调（相当于初始静水压力10~35kPa）。

Claims (1)

1.一种用于模拟洞室负压的试验装置，其特征在于：所述试验装置包括有机玻璃槽（1）、模拟降雨装置（2）、升降支架（3）、注水管（4）、钢筋网（5）、土工布和真空压力计（6）；
所述钢筋网（5）设置在有机玻璃槽（1）的中部，钢筋网（5）将有机玻璃槽（1）的内腔分割为上腔和下腔；土工布将钢筋网（5）的上侧面覆盖；所述模拟降雨装置（2）设置在有机玻璃槽（1）的正上方；有机玻璃槽（1）的底面与升降支架（3）的上端连接，升降支架（3）能传动有机玻璃槽（1）在竖向上移动；所述注水管（4）设置在下腔的侧壁上，注水管（4）用于向下腔注水；所述真空压力计（6）设置在下腔上部的侧壁上；有机玻璃槽（1）的底部设置有排水孔，排水孔通过排水阀连接至排水管；所述土工布上侧的空间内填充有用于模拟洞室顶板盖层的土体。
CN201910404510.8A 2019-05-15 2019-05-15 用于模拟洞室负压的试验装置 Pending CN110133221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910404510.8A CN110133221A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 用于模拟洞室负压的试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910404510.8A CN110133221A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 用于模拟洞室负压的试验装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110133221A true CN110133221A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67574413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910404510.8A Pending CN110133221A (zh) 2019-05-15 2019-05-15 用于模拟洞室负压的试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110133221A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112526105A (zh) * 2020-11-24 2021-03-19 河海大学 一种可控制地下水水位的泥沙冲刷实验水槽
NL2034487B1 (en) * 2023-04-03 2024-01-23 Univ Zaozhuang Negative pressure measuring device of cavern causing ground collapse disaster and using method thereof
CN117571596A (zh) * 2023-11-30 2024-02-20 北京市科学技术研究院 一种基于环境的埋地管线结构性隐患模拟试验装置及方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229367A (ja) * 1998-02-10 1999-08-24 Kumagai Gumi Co Ltd 地山崩落防止方法
CN103645297A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 中国神华能源股份有限公司 岩溶塌陷的模拟装置
CN103728435A (zh) * 2014-01-15 2014-04-16 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 降雨与地下水耦合作用下边坡模拟试验装置及试验方法
CN105675471A (zh) * 2016-03-07 2016-06-15 中国地质大学（武汉） 一种多角度变径式达西渗流实验装置
CN105810075A (zh) * 2016-05-13 2016-07-27 成都理工大学 抽水触发岩溶塌陷过程实验装置
CN105865910A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 湖南大学 一种岩质边坡结构面动水压力模拟测试系统
CN106368164A (zh) * 2016-10-18 2017-02-01 昆明理工大学 划分尾矿砂推移质和悬移质临界粒径的自循环节能装置
CN107238693A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 重庆工程职业技术学院 一种地下水漏失诱发地面塌陷的试验装置及其使用方法
CN107248361A (zh) * 2017-07-25 2017-10-13 重庆工程职业技术学院 用于模拟岩溶塌陷的实验装置
CN206889369U (zh) * 2017-07-11 2018-01-16 冷卫国 高处提水节能装置
CN207233265U (zh) * 2017-07-04 2018-04-13 长安大学 一种非饱和带水气二相流实验模拟系统
CN207472882U (zh) * 2017-11-16 2018-06-08 贵州理工学院 一种岩溶塌陷模拟实验装置
CN108721711A (zh) * 2018-06-15 2018-11-02 韩丽 一种icu重症病人术后护理用引流装置
CN108828188A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 成都理工大学 一种模拟地下水诱发土质边坡失稳的物理模型
CN109036065A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 成都理工大学 单层阻水型盖层塌陷成因实验装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229367A (ja) * 1998-02-10 1999-08-24 Kumagai Gumi Co Ltd 地山崩落防止方法
CN103645297A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 中国神华能源股份有限公司 岩溶塌陷的模拟装置
CN103728435A (zh) * 2014-01-15 2014-04-16 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 降雨与地下水耦合作用下边坡模拟试验装置及试验方法
CN105675471A (zh) * 2016-03-07 2016-06-15 中国地质大学（武汉） 一种多角度变径式达西渗流实验装置
CN105810075A (zh) * 2016-05-13 2016-07-27 成都理工大学 抽水触发岩溶塌陷过程实验装置
CN105865910A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 湖南大学 一种岩质边坡结构面动水压力模拟测试系统
CN106368164A (zh) * 2016-10-18 2017-02-01 昆明理工大学 划分尾矿砂推移质和悬移质临界粒径的自循环节能装置
CN107238693A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 重庆工程职业技术学院 一种地下水漏失诱发地面塌陷的试验装置及其使用方法
CN207233265U (zh) * 2017-07-04 2018-04-13 长安大学 一种非饱和带水气二相流实验模拟系统
CN206889369U (zh) * 2017-07-11 2018-01-16 冷卫国 高处提水节能装置
CN107248361A (zh) * 2017-07-25 2017-10-13 重庆工程职业技术学院 用于模拟岩溶塌陷的实验装置
CN207472882U (zh) * 2017-11-16 2018-06-08 贵州理工学院 一种岩溶塌陷模拟实验装置
CN108721711A (zh) * 2018-06-15 2018-11-02 韩丽 一种icu重症病人术后护理用引流装置
CN108828188A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 成都理工大学 一种模拟地下水诱发土质边坡失稳的物理模型
CN109036065A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 成都理工大学 单层阻水型盖层塌陷成因实验装置

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONG-KAI CHEN ET AL.: "Method to calculate fatigue fracture life of control fissure in perilous rock", 《APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS》 *
ZHEN-HUA OUYANG: "The role of potential soil cavity on ground subsidence and collapse in coal mining area", 《JOURNAL OF COAL SCIENCE AND ENGINEERING (CHINA)》 *
周建 等: "水位变动及降雨入渗联合作用对岩溶地面塌陷的影响分析", 《水利与建筑工程学报》 *
周森: "基于层次分析与概率计算综合法的广州市白云区岩溶塌陷风险分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
张宿峰 等: "《建筑材料》", 31 August 2017, 电子科技大学出版社 *
肖先煊: "覆盖型岩溶区水气相互驱动盖层变形演化及塌陷机理研究", 《中国博士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
胡婷: "重庆地区地下工程建设诱发岩溶塌陷的机制研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
葛亮涛: "《中国煤田水文地质学》", 31 July 2001, 煤炭工业出版社 *
覃伟: "水位下降诱发岩溶塌陷形成的机理研究", 《中国西部科技》 *
陈洪凯 等: "地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷的机制研究——以重庆歌乐山余家湾水库地面塌陷为例", 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112526105A (zh) * 2020-11-24 2021-03-19 河海大学 一种可控制地下水水位的泥沙冲刷实验水槽
NL2034487B1 (en) * 2023-04-03 2024-01-23 Univ Zaozhuang Negative pressure measuring device of cavern causing ground collapse disaster and using method thereof
CN117571596A (zh) * 2023-11-30 2024-02-20 北京市科学技术研究院 一种基于环境的埋地管线结构性隐患模拟试验装置及方法
CN117571596B (zh) * 2023-11-30 2024-04-16 北京市科学技术研究院 一种基于环境的埋地管线结构性隐患模拟试验装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110133221A (zh) 用于模拟洞室负压的试验装置
CN103278376B (zh) 土压平衡盾构开挖面稳定性控制模型试验装置
CN106324226B (zh) 监测地下水渗流、沉降的灌注一体室内试验装置与方法
CN201945469U (zh) 对开式环刀取土器
CN205654336U (zh) 裂缝性地层复杂工况模拟实验装置
CN105675846B (zh) 潜水位和承压水头协同升降的基坑开挖模型试验装置
CN105158017B (zh) 水田环境监测取样器及取样方法
CN102889976B (zh) 缝洞型碳酸盐岩油藏注水替油实验评价方法
CN105043960A (zh) 一种改进型土体联合固结渗透仪
CN105651677A (zh) 一种可同时测定给水度及渗透系数的岩土参数性质测定仪
CN108442421A (zh) 大直径管桩离心试验模型制作设备及其工作方法
CN204944915U (zh) 一种直接测试黄土抗拉强度的制样的装置
CN110043253A (zh) 多功能缝洞油藏高温高压可视化注剂物理模型
CN106092849A (zh) 一种砂卵石地层土压平衡盾构掘进防喷涌实验装置和方法
CN105096718B (zh) 一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型
CN110185435A (zh) 一种非均质储层试井分析的试验装置
CN106093351B (zh) 一种模拟列车动载下土体变形特性的测试方法及其装置
CN206340266U (zh) 全方位模拟隧道开挖过程的模型
CN202494621U (zh) 土壤毛细水上升测量装置
CN202870079U (zh) 裂隙开度可变多效应耦合临界塌陷试验研究装置
CN206074310U (zh) 用于钻孔钻屑的采集装置
CN207528591U (zh) 一种地下水-湖水互作用下近岸农田污染物迁移模拟装置
CN209656688U (zh) 一种生物质炭改良红壤抬田的模拟实验装置
CN208140693U (zh) 一种淡水补给装置及具有该装置的模拟实验装置
CN206638445U (zh) 一种野外土壤样品采集装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190816