CN219573211U - 一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，该装置包括观测井、鱼漂式自浮计、开孔圆片、开孔位置、刻度贴和过滤孔；观测井埋入基坑降水模型的试验土体内；观测井底部开有过滤孔，观测井顶部安装有开孔圆片，所述开孔圆片中间具有开孔位置，所述鱼漂式自浮计穿过开孔位置，放进观测井中；所述刻度贴贴在鱼漂式自浮计上，上端从开孔位置延伸出观测井。本实用新型装置可以自动浮在观测井内的水面上，并根据水位的高低进行上下浮动，通过刻度线位置的变化实时监测水位高度。本实用新型装置结构科学合理，可通过简单、快速组装形成自浮式水位监测装置，不影响模型试验的连续性，具有较高的准确性。

Description

一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置

技术领域

本实用新型属于基坑模型试验中水位监测领域，尤其涉及一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置。

背景技术

随着城市化快速的发展，由于地面建筑物的拥挤，大量地下空间得到相应的开发。并且地下空间开发的规模逐渐变大，地下基坑工程开挖深度越深、开挖面积越来越大，因此遇到更多较为复杂的周边环境与地质状况。基坑开挖面临复杂的水文地质条件，理论解析解公式需要太多的假设条件，得出的是理想化计算结果；有限元模型通常需要经验丰富的人员建立有限元模型，不方便直观观测；模型试验是通过还原现场水位地质与周边环境来模拟基坑施工的工况。研究基坑工程的方法多种多样，目前模型试验是研究方法中的一种，尤其是在含水层地区，基坑模型试验经常被用来研究现场原型基坑开挖卸荷所引起的力学行为。

在国内外研究中，关于基坑降水做了大量模型试验的研究，通过基坑降水模型试验研究地下水位变化的规律。总体上来说，总共有两种方式实现地下水位的监测，第一种：近似模拟地下水下降过程。这类模型试验没有在装置中设置降水井和观测井，通过在模型箱上开孔实现抽水井的功能，通过其他位置的开孔连接测压管，近似测量内部的水头高度；第二种：还原真实工况的模拟过程。在基坑模型箱试验中设置降水井和观测井，通过观测井观测水位高度。在这两种水位的监测过程中，第一种监测结果不准确，存在一定的误差，第二部分水位监测方式的过于繁琐，不能及时准确反映地下水位变化情况，无法达到研究的目的。

因此如何准确的监测水位高度是基坑降水模型试验迫切需要解决的问题，需研究发明一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置。

实用新型内容

由于需要解决基坑模型试验降水过程中水位高度监测的问题，本实用新型装置根据基坑模型试验水位高度的要求，提出了一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：本实用新型提供了一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，该装置包括观测井、鱼漂式自浮计、开孔圆片、开孔位置、刻度贴和过滤孔；

所述观测井埋入基坑降水模型的试验土体内；观测井底部开有过滤孔，观测井底部填进粗、细不等的颗粒，底部外表面用过滤网缠绕；

所述观测井顶部安装有开孔圆片，所述开孔圆片中间具有开孔位置，所述鱼漂式自浮计穿过开孔位置，放进观测井中；

所述刻度贴贴在鱼漂式自浮计上，上端从开孔位置延伸出观测井。

进一步地，所述观测井为PVC管。

进一步地，所述观测井上的过滤孔布置为梅花形。

进一步地，所述鱼漂式自浮计选用钓鱼所用浮漂。

进一步地，所述鱼漂式自浮计增加铅块配重，使鱼漂竖直漂浮在水中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型结构科学合理，所选部件均为简单、方便、易获取的材料，可以通过简单的组装形成一套水位监测的装置。

2.本实用新型通过鱼漂式自浮计上下浮动模拟模型试验地下水位的变化，方便科研试验人员快速读数记录，不影响试验的连续性，具有较高的准确性。

附图说明

图1是本实用新型提供的自浮式水位监测装置；

图中：1—观测井；2—鱼漂式自浮计；3—开孔圆片；4—开孔位置；5—刻度贴；6—过滤孔。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型专利的使用过程，下面将结合相关附图选取相关实施例对本实用新型进行更全面的描述。本装置可以适用于不同的案列，并不仅限于本次所描述的实施例。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，该装置可以自动浮在观测井内的水面上，并根据水位的高低进行上下浮动，通过装置刻度线位置的变化实时监测水位高度。该监测装置是由各部件构成，通过选取可用水位监测的部件，将其拼装组合成基坑降水模型试验所需要的监测装置。所述部件包括：观测井1、鱼漂式自浮计2、开孔圆片3、开孔位置4、刻度贴5和过滤孔6；

所述观测井1是底部开过滤孔6的PVC管，所述过滤孔6布置为“梅花形”，所述观测井1底部填进粗、细不等颗粒，所述观测井1底部外表面用过滤网缠绕，防止泥沙进入观测井内部。

所述鱼漂式自浮计2是河、海钓鱼所用浮漂，所述鱼漂可以增加铅块配重，使鱼漂竖直漂浮在水里。

所述开孔圆片3是一种中间预留开孔位置4的铁质薄片，所述开孔圆片3是扣在观测井1的上端，所述鱼漂式自浮计2从开孔位置穿过，放进观测井1中。

所述刻度贴5是用来贴在鱼漂式自浮计2上，上端从开孔位置4延伸出观测井1，记录鱼漂式自浮计2上、下时浮动所产生的刻度。

本实用新型的具体实施步骤如下：

1.将观测井1放置埋入模型试验土体内；

2.将刻度贴5贴在鱼漂式自浮计2上，并放进观测井1，鱼漂式自浮计2竖直漂浮在水中；

3.将开孔圆片3通过开孔位置4穿过鱼漂并盖在观测井1最上端，形成可自浮式的水位监测装置。

自浮式水位监测步骤：1.模型箱土体填埋结束前，将观测井埋入土层中；2.缓慢加入水至水位预定高度，待水土饱和24小时；3.通过观察自浮式水位监测装置上刻度贴，记录初始水位高度为h₁；4.通过抽取抽水井的水，直至达到预定水位高度，再次观测井上的水位缓慢下降高度即为h₂；5.观测井中的水位下降高度Δ＝h₁-h₂。

表1是本实施例实施过程中，通过本自浮式水位监测装置记录下的水位变化情况，可以得出观测井内的水位随抽水井水位高度的变化而变化，具有较高的准确性。

表1试验测得水位下降高度

上述实施例仅为表达本专利的实施方式，描述的比较具体和详细但不能理解为本实用新型专利范围的限制。在对于本相关领域的人员来讲，在不脱离本发明专利的研发思路前提下，做出相关变形和改进，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，其特征在于，该装置包括观测井(1)、鱼漂式自浮计(2)、开孔圆片(3)、开孔位置(4)、刻度贴(5)和过滤孔(6)；

所述观测井(1)埋入基坑降水模型的试验土体内；观测井(1)底部开有过滤孔(6)，观测井(1)底部填进粗、细不等的颗粒，底部外表面用过滤网缠绕；

所述观测井(1)顶部安装有开孔圆片(3)，所述开孔圆片(3)中间具有开孔位置(4)，所述鱼漂式自浮计(2)穿过开孔位置(4)，放进观测井(1)中；

所述刻度贴(5)贴在鱼漂式自浮计(2)上，上端从开孔位置(4)延伸出观测井(1)。

2.根据权利要求1所述的一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，其特征在于，所述观测井(1)为PVC管。

3.根据权利要求1所述的一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，其特征在于，所述观测井(1)上的过滤孔(6)布置为梅花形。

4.根据权利要求1所述的一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，其特征在于，所述鱼漂式自浮计(2)选用钓鱼所用浮漂。

5.根据权利要求4所述的一种用于基坑降水模型试验的自浮式水位监测装置，其特征在于，所述鱼漂式自浮计(2)增加铅块配重，使鱼漂竖直漂浮在水中。