本发明专利技术涉及一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置及实验方法，属于土石围堰防渗技术领域，包括防渗墙和用于模拟深厚覆盖层土石围堰的箱体；防渗墙包括防渗墙本体，防渗墙本体的两端沿竖直方向等间距设有若干弹簧卡扣；箱体为长方体且顶部开口，其一对侧壁内侧中部相对设有至少3道与防渗墙匹配的竖直弹性滑槽，以对应土石围堰的前、中、后部，竖直弹性滑槽的顶部设有限位结构以限制弹簧卡扣的位置；防渗墙的前侧设有注水系统以从防渗墙的前侧向箱体内注水，防渗墙的后侧设有滤排水系统以收集渗水量。本发明专利技术实现了通过一个装置进行防渗墙高度、位置的多变量的模拟实验，且防渗墙的高度和位置调节灵活。度和位置调节灵活。度和位置调节灵活。
【技术实现步骤摘要】
一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置及实验方法
[0001]本专利技术属于土石围堰防渗
，涉及一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置及实验方法。
技术介绍
[0002]围堰是导流工程中用来围护基坑，保证水工建筑物能在干地施工的临时挡水建筑物，其布局和施工程序对工程施工格局起决定作用，并对工程总进度和工程质量有重要影响。围堰的安全至关重要，不仅关系到整个施工导流工程和主体工程的安全和进度，甚至涉及防渗墙后侧的安全问题。近年来，深厚覆盖层的问题越来越突出，围堰的施工运行管理难度更大。
[0003]土石围堰作为一种临时性的水工建筑物，同永久性建筑物的土石坝相比，其填筑条件和运行环境更加复杂。以保障工程安全为主要目的，目前有很多学者就如何在深厚覆盖层上修建优质土石围堰进行探讨。当围堰基础为深厚覆盖层时，在满足围堰结构安全稳定的前提下，适当缩短悬挂式防渗墙的深度对于工程投资和工期都有有效意义。
[0004]关于防渗系统的布设方式和渗透控制问题，很多学者对于防渗墙的参数设置有颇多研究，通过建立数值模型得出渗流量和出逸坡降，并结合实际工程分析防渗墙弱透水层深度、厚度、连续性分别对渗流场的影响，较精准的确定出不同形式防渗墙在不同参数下的控渗效果。
[0005]但现有用于防渗实验的实验装置，渗透墙的高度不易控制，不能满足深厚覆盖层这种复杂地质环境下的模拟实验要求。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置及实验方法，以实现防渗墙模拟实验参数的灵活调节。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，包括防渗墙和用于模拟深厚覆盖层土石围堰的箱体；防渗墙包括防渗墙本体，防渗墙本体的两端沿竖直方向等间距设有若干弹簧卡扣；箱体为长方体且顶部开口，其一对侧壁内侧中部相对设有至少3道与防渗墙匹配的竖直弹性滑槽，以对应土石围堰的前、中、后部，竖直弹性滑槽的顶部设有限位结构以限制弹簧卡扣的位置；防渗墙的前侧设有注水系统以从防渗墙的前侧向箱体内注水，防渗墙的后侧设有滤排水系统以收集渗水量；还包括浸润线监测系统以监测深厚覆盖层的内部浸润过程。
[0009]可选地，深厚覆盖层铺设于箱体的底部，土石围堰位于深厚覆盖层的顶部中部且其高度低于箱体上沿，防渗墙位于土石围堰的内部，两侧边位于竖直弹性滑槽内；深厚覆盖层内设有浸润线监测系统以监测深厚覆盖层的内部浸润过程。
[0010]可选地，注水系统包括水箱，水箱通过设置在底部的水管与箱体连接，在连接水箱
和箱体之间的水管上设有可调节阀门，水箱的底部高程与深厚覆盖层的顶部高程相等。
[0011]可选地，水箱标有水位刻度线，以实现通过水位刻度线反应供水侧水位。
[0012]可选地，滤排水系统包括布置在防渗墙后侧且位于箱体两侧并呈倾斜设置的导流槽，导流槽的进水口与深厚覆盖层的顶部齐平，且导流槽的进水口处设有滤网，滤网的下端与深厚覆盖层的顶部齐平，导流槽的下端设有水桶。
[0013]可选地，滤排水系统还包括布置于防渗墙后侧且位于深厚覆盖层远离防渗墙一侧的透水石，以模拟实际工况的渗流在无限远处消散。
[0014]可选地，弹簧卡扣包括呈球形的卡扣和与卡扣相连的弹簧，弹簧位于开设在防渗墙本体上的弹簧安装孔内，且自由状态下卡扣凸出防渗墙本体。
[0015]可选地，限位结构为与弹簧卡扣匹配的限位槽。
[0016]可选地，竖直弹性滑槽的材质为橡胶，箱体的材质为透明材质。
[0017]可选地，浸润线监测系统包括设置在深厚覆盖层内的多个压力传感器，压力传感器位于同一高度且关于土石围堰对称布置，压力传感器与计算机相连以通过计算机处理压力传感器采集的数据，生成并显示浸润过程线。
[0018]一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验方法，深厚覆盖层和土石围堰采用相似级配法进行配置以模拟实际工程的深厚覆盖层和土石围堰，对应土石围堰的前、中、后部的位置设置防渗墙插入位置，将防渗墙置于土石围堰中部的防渗墙插入位置，以防渗墙高度为变量，进行高度参数实验以确定防渗墙最优高度，然后保持注水系统的水位不变，改变防渗墙插入位置，以防渗墙位置为变量，进行位置参数实验以确定防渗墙最优位置，再将防渗墙置于最优位置，改变注水系统的水位，以注水系统的水位为变量，研究水位变化对土石围堰渗流特征的影响规律。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]1.本专利技术可真实模拟深厚覆盖层土石围堰的渗流过程，实验所用水箱标有相应的水位刻度线，通过水位刻度线反应供水侧水位，进而实现对供水侧水位的设置。
[0021]2.本专利技术通过竖直弹性滑槽进行悬挂式防渗墙前中后位置的确定，弹性滑槽的弹性使得弹性滑槽与防渗墙能够接触紧密，可降低绕渗对实验结果的影响，减少误差，且采用的弹簧卡扣结构便于防渗墙高度的调整。
[0022]3.本专利技术的透水石既可让浸润于深厚覆盖层内部的水通过，模拟实际工况渗流在无限远处消散，又可为该侧深厚覆盖层提供一定的支撑，防止深厚覆盖层土壤流失变形。
[0023]4.本专利技术可以便利地利用一个装置进行多个变量的模拟实验，且装置制作材料简便易得，可以多次循环利用，制作成本低廉，生态环保。
[0024]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0026]图1为本专利技术实验装置的正视图；
[0027]图2为本专利技术实验装置的俯视图；
[0028]图3为本专利技术实验装置的侧视图；
[0029]图4为防渗墙的结构示意图。
[0030]附图标记：水箱1、可调节阀门2、水管3、土石围堰4、箱体5、深厚覆盖层6、斜槽7、水桶8、防渗墙本体9、弹簧卡扣10、竖直弹性滑槽11、测压管测点12、滤网13、透水石14。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，其特征在于：包括防渗墙和用于模拟深厚覆盖层土石围堰的箱体(5)；防渗墙包括防渗墙本体(9)，防渗墙本体(9)的两端沿竖直方向等间距设有若干弹簧卡扣(10)；箱体(5)为长方体且顶部开口，其一对侧壁内侧中部相对设有至少3道与防渗墙匹配的竖直弹性滑槽(11)，以对应土石围堰(4)的前、中、后部，竖直弹性滑槽(11)的顶部设有限位结构以限制弹簧卡扣(10)的位置；防渗墙上部的弹簧卡扣与限位结构作用时，防渗墙处于最低实验位置；防渗墙的前侧设有注水系统以从防渗墙的前侧向箱体(5)内注水，防渗墙的后侧设有滤排水系统以收集渗水量；还包括浸润线监测系统以监测深厚覆盖层(6)的内部浸润过程。2.根据权利要求1所述的一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，其特征在于：深厚覆盖层(6)铺设于箱体(5)的底部，土石围堰(4)位于深厚覆盖层(6)的顶部中部且其高度低于箱体上沿，防渗墙位于土石围堰(4)的内部，两侧边位于竖直弹性滑槽(11)内；深厚覆盖层(6)内设有浸润线监测系统以监测深厚覆盖层(6)的内部浸润过程。3.根据权利要求1所述的一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，其特征在于：注水系统包括水箱(1)，水箱(1)通过设置在底部的水管(3)与箱体(5)连接，在连接水箱(1)和箱体(5)之间的水管(3)上设有可调节阀门(2)，水箱(3)的底部高程与深厚覆盖层(6)的顶部高程相等。4.根据权利要求3所述的一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，其特征在于：水箱(1)标有水位刻度线，以实现通过水位刻度线反应供水侧水位。5.根据权利要求1所述的一种深厚覆盖层土石围堰防渗墙实验装置，其特征在于：滤排水系统包括布置在防渗墙后侧且位于箱体(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，白玉莲，梁越，张洲旋，武珂，杨来东，程佳豪，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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