CN210090196U - 一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，覆盖层系统中的主体箱通过丙烯酸结构胶置于支撑钢板上，岩溶地层系统中的岩溶腔粘结在支撑钢板下，支撑钢板通过丙烯酸结构胶粘结在岩溶地层系统中的岩溶腔上，测量控制系统中的渗压计和微型土压力计通过覆盖层系统中主体箱上的水压力连接孔和土压力连接孔与覆盖层系统中的土箱相连；岩溶板洞中安放第一预制可溶块体，预制可溶块体上部为直径与岩溶板洞相同的半球形，岩溶板洞中安放预制可溶块体，预制可溶块体上部为直径与岩溶板洞相同的半球形。结构简单，使用方便，通过监测设备监测土体中水、土压力变化，通过砂土收集单元观测土体漏失变化，通过T型管控制岩溶腔中压强。

Description

一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置

技术领域

本实用新型涉及工程地质灾害模拟技术领域，更具体涉及一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，主要适用于岩溶土洞发育区由于人工抽水导致地面塌陷的研究，也可适用于地下潜水位上升引起地面塌陷的研究。

背景技术

地面塌陷是我国岩溶土洞发育区常见的地质灾害之一。在覆盖型岩溶地区，岩溶裂隙及裂隙下部溶洞为上覆土层土体漏失提供了条件，在自然条件下土体不断从岩溶裂隙漏失，从而在土层中与岩溶地层接触部分形成土洞，这种土洞在无外力作用时会保持稳定，而一旦有其他外力作用，就有可能导致上覆土体塌陷，即发生地面塌陷。

在所有的外力因素中，人为抽水能极大的加速这种进程，有的在抽水几小时后就可以使已存在的稳定土洞迅速扩展至塌陷，并且一旦塌陷发生，很容易形成群体塌陷，使塌陷面积迅速扩大。

降水漏斗作用下土洞塌陷是一个复杂的过程，漏斗场中所形成的的土洞个数和大小并不固定，一般位于漏斗中心附近土洞发育较为密集，且越靠近漏斗中心，土洞尺寸越大。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供了一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，结构简单，使用方便，其可通过控制覆盖层供、抽水箱中水位来形成降落漏斗，通过监测设备监测土体中水、土压力变化，水箱中流量变化，通过砂土收集单元观测土体漏失变化，通过T型管控制岩溶腔中压强，从而定量研究覆盖层土洞塌陷过程。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，包括覆盖层系统、岩溶地层系统，支撑钢板与测量控制系统，其特征在于：覆盖层系统中的主体箱通过丙烯酸结构胶置于支撑钢板上，岩溶地层系统中的岩溶腔粘结在支撑钢板下，支撑钢板通过丙烯酸结构胶粘结在岩溶地层系统中的岩溶腔上，测量控制系统中的渗压计和微型土压力计通过覆盖层系统中主体箱上的水压力连接孔和土压力连接孔与覆盖层系统中的土箱相连；第一岩溶板洞中安放第一预制可溶块体，第一预制可溶块体上部为直径与第一岩溶板洞相同的半球形，第一预制可溶块体半球面上包有第一不透水膜，第二岩溶板洞中安放第二预制可溶块体，第二预制可溶块体上部为直径与第二岩溶板洞相同的半球形，第二预制可溶块体半球面上包有第二不透水膜，第三岩溶板洞中安放第三预制可溶块体，第三预制可溶块体上部为直径与第三岩溶板洞相同的半球形，第三预制可溶块体半球面上包有第三不透水膜；所述的T型管水平方向安有排气阀，T型管竖直方向上端安有抽气阀，T型管竖直方向下端安有控水阀。

覆盖层系统中的主体箱粘结在支撑钢板之上，岩溶地层系统中的岩溶腔粘结在支撑钢板之下，支撑钢板通过胶黏剂安置在岩溶地层系统中的岩溶腔上方，测量控制系统中的监测设备通过覆盖层系统中的连接孔与主体箱相连。

所述的覆盖层系统由有机玻璃制成，包括主体箱、透水网板、土箱、覆盖层供水箱、覆盖层抽水箱、岩溶板。其中主体箱胶黏在支撑钢板上，主体箱正面设有土压力连接孔和水压力连接孔，主体箱底部有钻有第一漏失洞、第二漏失洞、第三漏失洞，透水网板胶黏在主体箱内壁，土箱位于两透水网板之间，覆盖层供水箱位于土箱右侧，覆盖层抽水箱位于土箱左侧，岩溶板直接安放在主体箱内底面，岩溶板上钻有第一岩溶板洞、第二岩溶板洞和第三岩溶板洞；

所述的岩溶地层系统由有机玻璃制成，包括岩溶腔、供水箱、排水管、T型管、第一砂土收集单元、第二砂土收集单元、第三砂土收集单元。其中岩溶腔粘结在支撑钢板下方，供水箱通过连接管与岩溶腔连通并连接管上安装注水阀，排水管连通在岩溶腔下部与大气相通，排水管下端安装排水阀，T型管与岩溶腔连通，第一砂土收集单元、第二砂土收集单元、第三砂土收集单元分别与支撑钢板底部粘结；

所述的支撑钢板上部粘结覆盖层系统中的主体箱，支撑钢板下部粘结岩溶地层系统中的岩溶腔，支撑钢板上并排钻有相互独立的第一钢板洞、第二钢板洞、第三钢板洞；

所述的测量控制系统包括电磁流量计、微型抽水泵、渗压计、微型土压力计、流水收集单元。其中，电磁流量计安置在硬管上与覆盖层供水箱连接，微型抽水泵通过软管与覆盖层抽水箱连通，渗压计通过主体箱上的水压力连接孔与土箱相连，微型土压力计通过主体箱上的土压力连接孔与土箱相连，流水收集单元直接置于排水管下方。

进一步的，所述的第一岩溶板洞中安放第一预制可溶块体，其中可溶块体上部为直径与第一岩溶板洞相同的半球形，下部为高度延伸到第一砂土收集单元底部的长条形，第一预制可溶块体半球面上包有第一不透水膜；第二岩溶板洞中安放第二预制可溶块体，其中可溶块体上部为直径与第二岩溶板洞相同的半球形，下部为高度延伸到第二砂土收集单元底部的长条形，第二预制可溶块体半球面上包有第二不透水膜；所述的第三岩溶板洞中安放第三预制可溶块体，其中可溶块体上部为直径与第三岩溶板洞相同的半球形，下部为高度延伸到第三砂土收集单元底部的长条形，第三预制可溶块体半球面上包有第三不透水膜。

进一步的，所述的第一砂土收集单元、第二砂土收集单元、第三砂土收集单元为侧面标有刻度且五面带孔的长方体收集腔体，便于直观读取各时刻各土洞砂土漏失量。

进一步的，所述的T型管水平方向安装排气阀，T型管竖直方向上端安装抽气阀，T型管竖直方向下端安装控水阀，便于控制腔体内部压强。

关键部件及其连接关系、关键部件解决的技术问题和难点：

上述关键部件为预制可溶块体、砂土收集单元、T型管。其中预制可溶块体半球部分埋在土层内部，解决了在土层内部形成理想土洞而又不扰动土体的问题，可溶块体长条形部分为半球形块体的支撑，其可溶性解决了半球形部分在塌落过程中易受阻挡的问题，其半球部分包裹的不透水膜有效防止湿土在填埋过程中就已将半球形块体融化而导致整个土层坍塌的状况；各砂土收集单元分别安置在各预制可溶块体下方，可分别收集不同土洞塌陷过程中的土体漏失量，解决了无法分别直观监测各土洞塌陷情况的问题，其透水性解决了由于土洞下方局部压强变化导致土体无法顺利漏失的难题；连接在地层腔体右侧的T型管，解决了地层腔体注、排水过程中压强不易控制的难题，既可保证注水过程中地层腔体内压强始终与大气相同，又可兼顾真空吸蚀过程的进行。

本实用新型相对于现有发明的进步和区别：

现有岩溶塌陷试验多停留在垂直渗流、潜蚀、真空吸蚀机理研究上，对降水漏斗作用下的土洞塌陷研究不够，而本实用新型既可实现垂直渗流、潜蚀、真空吸蚀的机理研究，又可实现降水漏斗作用下土体塌陷的机理研究，其中在降水漏斗下，又可实现潜蚀力、浮力、真空吸蚀力等一个或多个因素对土洞塌陷影响的研究；现有试验多从岩溶裂隙发育开始研究，对于已产生稳定土洞情况下外力对该土洞的影响并未实现，且试验多停留在单一土洞的研究上，对于多个土洞之间如何相互影响未有研究，而本实用新型中多个预制可溶块体的设计，对于研究已产生单个或多个稳定土洞情况下外力对土洞塌陷的影响成为可能，缩短了试验周期，因此可通过现场所监测土洞的数据直接进行类比试验，从而更准确地预测在该自然环境下发生土洞塌陷的条件。通过本实用新型进行试验，能够预测由于人工抽水导致自然界岩溶土洞发育区土体塌陷所需条件，从而通过控制抽水预防灾害发生。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

现有技术中有的通过在岩溶板底板设置较大孔洞、孔洞处安装可活动的挡板，在完成填土后直接打开挡板使孔洞上方部分土掉落从而形成土洞，而这种情况下的岩溶腔体与大气相通，岩溶腔内的压强变化被忽略，且所形成的土洞形态与自然界中缓慢发展形成的土洞有所不同，土洞周围形成的应力场也无法更好的类比于自然界中的应力场；而本实用新型既可以控制下部岩溶腔中的压强，又可以更好的模拟自然界中的土洞形态，且只需通过控制岩溶腔中水位变化来形成理想土洞，进而完成降水漏斗下土洞塌陷试验。

附图说明

图1为一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置结构示意图；

图2为一种图1中支撑钢板部分的示意图；

图3为一种图1中岩溶板部分的示意图；

图4为一种图1中主体箱部分示意图；

图5为一种图1中透水网板部分放大示意图；

图6为一种图1中砂土收集单元部分放大示意图；

图中：1－主体箱、2－覆盖层供水箱、3－覆盖层抽水箱、4－透水网板、5A－第一岩溶板洞、5B－第二岩溶板洞、5C－第三岩溶板洞、6A－第一底板洞、6B－第二底板洞、6C－第三底板洞、7A－第一钢板洞、7B－第二钢板洞、7C－第三钢板洞、8A－第一不透水膜、8B－第二不透水膜、8C－第三不透水膜、9A－第一预制可溶块体、9B－第二预制可溶块体、9C－第三预制可溶块体、10－支撑钢板、11－岩溶腔、12A－第一砂土收集单元、12B－第二砂土收集单元、12C－第三砂土收集单元、13－连接管、14－排水管、15－T型管、16－岩溶供水箱、17－注水阀(普通)、18－排水阀(球阀)、19－排气阀(普通)、20－抽气阀(普通)、21－控水阀(普通)、22－流水收集单元、23－岩溶板、24－水压力连接孔、25－土箱、26－硬管、27－电磁流量计(普通)、28－软管、29－微型抽水泵(普通)、30－渗压计(普通)、31－微型土压力计(普通)、32－土压力连接孔。

具体实施方式

实施例1：

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚完整地描述。

根据图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，包括覆盖层系统、岩溶地层系统、支撑钢板10与测量控制系统，其特征在于：覆盖层系统中的主体箱1通过丙烯酸结构胶置于支撑钢板10上，用于模拟覆盖层并形成降水漏斗，岩溶地层系统中的岩溶腔11粘结在支撑钢板10下，用于模拟岩溶地层；支撑钢板10通过丙烯酸结构胶粘结在岩溶地层系统中的岩溶腔11上，用于支撑并连接上部覆盖层系统和下部岩溶地层系统；测量控制系统中的渗压计30和微型土压力计31通过覆盖层系统中主体箱1上的水压力连接孔24和土压力连接孔32与覆盖层系统中的土箱相连；用于监测试验过程中所测物理量的变化。第一岩溶板洞5A中安放第一预制可溶块体9A，第一预制可溶块体9A上部为直径与第一岩溶板洞5A相同的半球形，用于模拟土洞，第一预制可溶块体9A下部为高度延伸到第一砂土收集单元12A底部的长条形，用于支撑半球形可溶块体，第一预制可溶块体9A半球面上包有第一不透水膜8A，防止湿土填筑过程中将其融化；第二岩溶板洞5B中安放第二预制可溶块体9B，第二预制可溶块体9B上部为直径与第二岩溶板洞5B相同的半球形，用于模拟土洞，第二预制可溶块体9B下部为高度延伸到第二砂土收集单元12B底部的长条形，用于支撑半球形可溶块体，第二预制可溶块体9B半球面上包有第二不透水膜8B，第三岩溶板洞5C中安放第三预制可溶块体9C，第三预制可溶块体9C上部为直径与第三岩溶板洞5C相同的半球形，用于模拟土洞，第三预制可溶块体9C下部为高度延伸到第三砂土收集单元12C底部的长条形，用于支撑半球形可溶块体，第三预制可溶块体9C半球面上包有第三不透水膜8C，防止湿土填筑过程中将其融化。所述的T型管15水平方向安有排气阀19，T型管15竖直方向上端安有抽气阀20，T型管15竖直方向下端安有控水阀21，三个阀门的联合使用可控制注、排水过程中岩溶腔11内的压强变化。

所述的覆盖层系统由有机玻璃制成，包括主体箱1、透水网板4、土箱25、覆盖层供水箱2、覆盖层抽水箱3、岩溶板23。主体箱1通过丙烯酸结构胶置于支撑钢板10之上，用于在覆盖层形成降水漏斗，其中主体箱1正面开设的土压力连接孔32用于连接微型土压力计31、水压力连接孔24用于连接渗压计30，主体箱1底部有设有第一底板洞6A、第二底板洞6B、第三底板洞6C，用于发生土体漏失；透水网板4通过丙烯酸结构胶粘结在主体箱1内壁，用于模拟渗流边界；土箱25位于两透水网板4之间，用于容纳覆盖层土；覆盖层供水箱2位于土箱25右侧，用于为土箱25提供水源；覆盖层抽水箱3位于土箱25左侧，用于模拟抽水井；岩溶板23直接安放在主体箱1内底面上，其中岩溶板23上开设第一岩溶板洞5A、第二岩溶板洞5B和第三岩溶板洞5C，用于支撑土体并在固定位置进行土体漏失。

所述的岩溶地层系统由有机玻璃制成，包括岩溶腔11、岩溶供水箱16、排水管14、T型管15、第一砂土收集单元12A、第二砂土收集单元12B、第三砂土收集单元12C。岩溶腔11通过丙烯酸结构胶粘结在支撑钢板10下方，用于模拟岩溶地层；岩溶供水箱16通过连接管13与岩溶腔11连通，用于向岩溶腔11中供水，其中连接管13上安有控制注水进程的注水阀17；排水管14连通在岩溶腔11下方与大气相通，用于排出岩溶腔11中水，其中排水管14下端安有控制排水过程的排水阀18；T型管15通过岩溶腔11右侧小孔与岩溶腔11连通，用于控制岩溶腔11内的压强；第一砂土收集单元12A、第二砂土收集单元12B、第三砂土收集单元12C通过丙烯酸结构胶分别与支撑钢板10底部粘结，用于收集不同位置上覆土体的塌陷量。

所述的支撑钢板10上并排钻有相互独立的第一钢板洞7A、第二钢板洞7B、第三钢板洞7C，用于使上覆土体顺利漏失。

所述的测量控制系统包括电磁流量计27、微型抽水泵29、渗压计30、微型土压力计31、流水收集单元22。电磁流量计27安置在硬管26上与覆盖层供水箱2连通，用于测量覆盖层供水箱2中供水速度和供水总量，其中硬管26一端直接放入覆盖层供水箱2，硬管26另一端与外部水管相连；微型抽水泵29连接在软管28一端与覆盖层抽水箱3连通，用于降低覆盖层抽水箱3中的水位，软管28另一端直接放入覆盖层抽水箱3；渗压计30通过主体箱1上的水压力连接孔7与土箱25中土体相连，用于测量土中孔隙水压力；微型土压力计31通过主体箱1上的土压力连接孔32与土箱25中土体相连，用于测量土中孔隙水压力；流水收集单元22直接置于排水管下方，用于观测岩溶腔11中总排水量。

进一步的，所述的第一砂土收集单元12A、第二砂土收集单元12B、第三砂土收集单元12C为侧面标有刻度且五面带孔的长方体收集腔体，便于直观读取各时刻各土洞砂土漏失量。

一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置中的各个零部件有关说明如下：

主体箱1可为长方体结构，厚为20mm左右、长为1200mm左右、宽为600mm左右、高为600mm左右，第二底板洞6B位于主体箱底部中心，第一底板洞6A、第三底板洞6C距离第二底板洞6B中心200mm左右，半径均为60mm左右，三个底板洞中心距离主体箱长边为300mm左右；水压力连接孔24可为半径10mm左右的圆孔，3排9列共27个、每排间距60mm左右，最下排圆孔中心距离覆盖层腔体内底面80mm左右，每列间距80mm左右，中间列位于主体箱长边中心线；土压力连接孔32可为半径15mm左右的圆孔，设1排共4个，水平间距150mm左右，距离主体箱1内底面60mm左右，对称分布于主体箱1长边中心线；透水网板4可为长方形板，长600mm左右、宽600mm左右、厚20mm左右，其中9排9列半径5mm左右，间距30mm左右的圆孔均布在板中央；土箱25可为长方体结构，长800mm左右、宽600mm左右、高600mm左右；覆盖层供水箱2可为长200mm左右、宽600mm左右、高600mm左右的长方体结构；覆盖层抽水箱3可为长200mm左右、宽600mm左右、高600mm左右长方体结构；岩溶板23可为厚10mm左右、长600mm左右、宽600mm左右的长方形板，第二岩溶板洞5B位于主体箱底部中心，第一岩溶板洞5A、第三岩溶板洞5C距离第二岩溶板洞5B中心200mm左右，半径均为50mm左右，三个岩溶板洞中心距离主体箱长边为300mm左右；第一预制可溶块体9A、第二预制可溶块体9B、第三预制可溶块体9C，上部可为半球形、半径25mm左右，下部可为圆柱形、底面半径25mm左右、高230mm左右。

岩溶腔11可为厚为20mm左右、长为800mm左右、宽为600mm左右、高为600mm左右的无盖长方体；岩溶供水箱16可为边长300mm左右的立方体，连接管13可为半径10mm左右的管道；排水管14可为半径30mm的管道；T型管15可为半径10mm的T型连通管；第一砂土收集单元12A、第二砂土收集单元12B、第三砂土收集单元12C可为无盖长方体，长110mm左右、宽110mm左右、高200mm左右，箱体的五面均匀分布有半径4mm左右、间距30mm左右的小孔。

支撑钢板10可为长方形板，厚10mm左右、长1200mm左右、宽60mm左右，第二钢板洞7B位于钢板中心，第一钢板洞7A、第三钢板洞7C距离第二钢板洞7B中心200mm左右，半径均为60mm左右，三个钢板洞中心距离主体箱长边为300mm左右。

硬管26可为半径10mm的金属管，电磁流量计27可为JB/T9248-1999电磁流量计，软管28可为半径5mm橡胶管，微型抽水泵29可为KCP-C静音抽水泵，渗压计30可为电阻应变式渗压计，微型土压力计31可为YT-200G应变式微型土压力计；流水收集单元22可为边长400mm左右的无盖立方体，排水阀18可为球阀，注水阀17、排气阀19、抽气阀20、控水阀21均可为普通阀。

本实用新型的工作原理：当覆盖层供水箱与抽水箱中水位达到设计水位后，保持水位不变，通过岩溶地层腔体中水位变化溶解埋藏在覆盖层中的可溶岩块从而形成既有土洞，土洞形成后维持岩溶腔体中水位在设计水位，改变覆盖层抽水箱中水位，研究降水漏斗作用下土洞塌陷过程。通过渗流场监测设备观测不同时刻覆盖层中降水漏斗变化，通过土压力监测设备观测不同时刻覆盖层中土压力变化，通过砂土收集单元观测不同时刻土体漏失量。

覆盖层土体埋设前，用不透水膜包裹预制可溶块体半球面，安置在带孔岩溶板圆孔处。覆盖层土体采用分层铺设法，选择具有一定黏性的砂土，每隔50mm铺设一次，压实至40mm左右，铺设7层，总厚度280mm左右，铺设第一层土压实后，将孔隙土压力计连接线穿过土压力连接孔埋在土箱内，铺设第二层土压实至80mm左右后，将渗压计连接线穿过土压力连接孔埋在土箱内，铺设完成后，得到覆盖层砂土的渗透系数为0.0025mm/s左右，土的孔隙比为0.52左右。

覆盖层土体埋设后，向覆盖层供水箱中供水，当覆盖层抽水箱中水位与覆盖层供水箱中水位相同，均为280mm左右时，停止向覆盖层供水箱内供水，通过连接在覆盖层供水箱上的电磁流量计观测供水量，读数为0.113m³左右。此时打开注水阀、排气阀、抽气阀，关闭排水阀、控水阀，完成岩溶腔内的补水和排气，待岩溶腔中充满水后，关闭注水阀、排气阀、打开抽气阀和控水阀，此时T型管竖直方向多余水流出，预制可溶块体逐渐溶解。

预制可溶块体溶解后，包裹在可溶岩块上的不透水膜自然脱落，其体积可忽略不计，此时在覆盖层底部形成3个直径为100mm左右的半球型土洞，打开排水阀，使岩溶地层腔体中的水缓慢流出，当到达设计水位，即岩溶地层中水位下降200mm左右时，关闭排水阀。用微型抽水泵以4ml/min的速度在覆盖层抽水箱中抽水，观察到三个土洞上方的土体不断漏失，当覆盖层抽水箱中水位下降至240mm左右时，覆盖层发生塌陷，此时观察到渗压计读数从左向右依次为1.817kpa、2.01kpa、2.187kpa、2.35kpa、2.503kpa、2.647kpa、2.783kpa、2.8kpa、2.8kpa，且观察到第一砂土收集单元中的土体漏失最多，为621.5ml左右，第二砂土收集单元、第三砂土收集单元中的土量依次减小。若抽水箱中的水位下降200mm左右，且覆盖层抽水箱中水位降低到160mm处塌陷还未发生，继续向覆盖层供水箱中供水使覆盖层供水箱中水位维持在280mm左右，同时通过微型抽水泵抽水使覆盖层抽水箱中水位保持在160mm左右，在抽气阀顶端连接抽气泵，打开排气泵和抽气阀，打开抽气泵对岩溶腔进行抽气，直至塌陷发生。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不限于此，任何属于本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，包括覆盖层系统、岩溶地层系统、支撑钢板(10)与测量控制系统，其特征在于：覆盖层系统中的主体箱(1)通过丙烯酸结构胶置于支撑钢板(10)上，岩溶地层系统中的岩溶腔(11)粘结在支撑钢板(10)下，支撑钢板(10)通过丙烯酸结构胶粘结在岩溶地层系统中的岩溶腔(11)上，测量控制系统中的渗压计(30)和微型土压力计(31)通过覆盖层系统中主体箱(1)上的水压力连接孔(24)和土压力连接孔(32)与覆盖层系统中的土箱(25)相连，第一岩溶板洞(5A)中安放第一预制可溶块体(9A)，第一预制可溶块体(9A)上部直径与第一岩溶板洞(5A)相同的半球形，第一预制可溶块体(9A)半球面上包有第一不透水膜(8A)，第二岩溶板洞(5B)中安放第二预制可溶块体(9B)，第二预制可溶块体(9B)上部直径与第二岩溶板洞(5B)相同的半球形，第二预制可溶块体(9B)半球面上包有第二不透水膜(8B)，第三岩溶板洞(5C)中安放第三预制可溶块体(9C)，第三预制可溶块体(9C)上部直径与第三岩溶板洞(5C)相同的半球形，第三预制可溶块体(9C)半球面上包有第三不透水膜(8C)；T型管(15)水平方向安有排气阀(19)，T型管(15)竖直方向上端安有抽气阀(20)，T型管(15)竖直方向下端安有控水阀(21)。

2.根据权利要求1所述的一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，其特征是：所述的覆盖层系统包括主体箱(1)、透水网板(4)、土箱(25)、覆盖层供水箱(2)、覆盖层抽水箱(3)、岩溶板(23)，主体箱(1)正面开设的土压力连接孔(32)连接微型土压力计(31)，水压力连接孔(24)连接渗压计(30)，主体箱(1)底部有设有第一底板洞(6A)、第二底板洞(6B)、第三底板洞(6C)，透水网板(4)通过丙烯酸结构胶粘结在主体箱(1)内壁，土箱(25)位于两透水网板(4)之间，覆盖层供水箱(2)位于土箱(25)右侧，覆盖层抽水箱(3)位于土箱(25)左侧，岩溶板(23)直接安放在主体箱(1)内底面上，岩溶板(23)上开设第一岩溶板洞(5A)、第二岩溶板洞(5B)和第三岩溶板洞(5C)。

3.根据权利要求1所述的一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，其特征是：所述的岩溶地层系统包括岩溶腔(11)、岩溶供水箱(16)、排水管(14)、T型管(15)、第一砂土收集单元(12A)、第二砂土收集单元(12B)、第三砂土收集单元(12C)，岩溶腔(11)通过丙烯酸结构胶粘结在支撑钢板(10)下方，岩溶供水箱(16)通过连接管(13)与岩溶腔(11)连通，连接管(13)上安有控制注水进程的注水阀(17)，排水管(14)连通在岩溶腔(11)下方与大气相通，排水管(14)下端安有控制排水过程的排水阀(18)，T型管(15)连通在岩溶腔(11)右侧，第一砂土收集单元(12A)、第二砂土收集单元(12B)、第三砂土收集单元(12C)通过丙烯酸结构胶分别与支撑钢板(10)底部粘结。

4.根据权利要求1所述的一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，其特征是：所述的支撑钢板(10)上设有第一钢板洞(7A)、第二钢板洞(7B)、第三钢板洞(7C)。

5.根据权利要求1所述的一种降水漏斗下土洞塌陷试验模拟装置，其特征是：所述的测量控制系统包括电磁流量计(27)、微型抽水泵(29)、渗压计(30)、微型土压力计(31)、流水收集单元(22)，电磁流量计(27)安置在硬管(26)上与覆盖层供水箱(2)连通，硬管(26)一端直接放入覆盖层供水箱(2)，硬管(26)另一端与外部水管相连，微型抽水泵(29)连接在软管(28)一端与覆盖层抽水箱(3)连通，软管(28)另一端直接放入覆盖层抽水箱(3)，渗压计(30)通过主体箱(1)上的水压力连接孔(24)与土箱(25)中土体相连，微型土压力计(31)通过主体箱(1)上的土压力连接孔(32)与土箱(25)中土体相连，流水收集单元(22)直接置于排水管下方。

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