堤防工程砂土管涌破坏发展过程模型试验装置

摘要

本发明堤防工程砂土管涌破坏发展过程模型试验装置，属于水利工程物理模型试验领域。装置由箱形试验仪、变水头供水装置、数据采集装置三个部分组成。它能够模拟堤防工程中堤基砂土发生渗透变形直至破坏的渗流场变化与砂土的流失变形，更为合理地再现堤防工程中堤基砂土管涌破坏的形成、发展过程。通过调整试验土样类型，可以模拟均匀堤基、双层堤基、多层堤基等堤防工程中各类堤基的管涌破坏现象；通过逐渐增大水头、改变管涌口位置(渗径长度)的方式，可以模拟江河堤防各种水力条件下的管涌破坏发展过程。它适用于有关堤防工程管涌破坏的科学研究，为实际堤防工程的设计提供指导，也可以作为水利工程与岩土工程学科的教学实验之用。

主权项

一种模拟堤防工程管涌破坏发展过程的模型试验装置，包括箱形试验仪、变水头供水装置、数据采集装置，其特征在于：箱形槽(4)上游左侧有进水管(11)，经进水阀(13)和塑料水管(36)与变水头供水装置的铁筒出水管(27)相连，下游左侧有出水管(12)；右侧安装四个装砂孔(9)，装砂孔(9)用孔盖板(10)密封，孔盖板(10)用四个螺栓(3)固定；箱形槽(4)底板中部沿上游至下游开有多个测压孔(8)，箱形槽(4)上部用槽盖板(5)密封，槽盖板(5)与箱形槽(4)之间用多个螺栓(3)固定，槽盖板(5)表面四围均有挡水矮墙(14)，下游侧挡水矮墙(14)中部开有溢流口(15)，槽盖板表面中部沿上游至下游开有多个管涌孔(7)且用玻璃塞(6)封堵；四块U型钢(2)和四个螺杆(1)将箱形试验仪固定后置于支架(19)上；所述的变水头供水装置由上部的玻璃筒(30)和下部的铁筒(31)相连且置于金属支架(37)上，连接处用螺栓(3)箍紧，玻璃筒正反面均刻有刻度(32)，左侧顶部开有溢流管(25)，右侧从上至下均布地开有水位微调孔(33)同时用玻璃塞(34)封堵；铁筒左侧有进水管(26)，分别与进水阀(28)和塑料水管(35)相连，底部有出水管(27)，经出水阀(29)和塑料水管(36)与箱形试验仪上游进水管(11)相连；所述的数据采集装置由水压力传感器(20)、电桥盒(21)、电阻应变仪(22)、数据采集分析仪(23)、电脑(24)依次相连。