一种模拟浸水路基稳定性的用水道及水循环系统

1.本实用新型涉及试验装置，确切地说是一种模拟浸水路基稳定性的用水道及水循环系统。


背景技术：

2.当前社会发展迅速，道路建设持续推进，许多道路依河而建，从而形成浸水路基。浸水路基除了承受交通荷载外，还受到地下水升降、渗流和河流冲刷的影响，从而影响路基的沉降和变形，影响路基边坡的长久稳定性。
3.当前研究浸水路基稳定性的主要手段有理论分析、数值模拟、现场监测和室内模型试验等方法。理论分析和数值模拟常常需要将参数简化，建立理想化模型，而使其与实际情况相差较多；现场监测需要提前埋置监测设备，有时会影响道路的运行，并且难以精确控制监测参数；室内模型试验能够严格控制试验参数，准确采集试验数据，是一种常用和可靠的试验方法。
4.中国专利公开号cn105606524a公开了一种模拟软土路堤反复浸水稳定性与变形的试验装置，通过主箱体中的土体箱和位于其两侧的两个积水箱模拟地下水渗流，利用土体箱中设置位移计测试路堤土体的沉降变形与孔隙水压力情况。该装置构造比较简单，路基边坡为单侧边坡，水位升降亦为单侧，水不能流动，与临水路基实际情况不符。
5.因此，发明一种能够双侧浸水、调节水位变化、模拟水流的试验装置将完善该领域的相关研究，为此类问题的进一步解决提供科学的参考和支持。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种模拟浸水路基稳定性的用水道及水循环系统，该装置用于装配一种模拟浸水路基稳定性的模型试验装置，从而便于能够双侧浸水、调节水位变化、模拟水流的试验装置将完善该领域的相关研究，为此类问题的进一步解决提供科学的参考和支持。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术手段：
8.一种模拟浸水路基稳定性的用水道及水循环系统，包括左循环水道系统、右循环水道系统，所述的左循环水道系统、右循环水道系统夹持设置在路基系统的路基边坡两侧；左循环水道系统、右循环水道系统内设有流水，试验时被测试的两个坡面的全部或部分被夹持浸在左循环水道系统、右循环水道系统的流水中，使流水对被测试的两个坡面形成流动浸泡。
9.本实用新型的优点在于：（a）左循环水道系统、右循环水道系统提供流动的水进行路基测试，从而模拟了实际浸水路基的渗流情况。（b）左循环水道系统、右循环水道系统内的水各自独立运行，在试验中可以改变水道中水流方向，以此来模拟两侧不同水位、不同流向浸水路基的稳定性。（c）通过排水可以改变左循环水道系统、右循环水道系统快速改变水位高低，模拟水位骤降和水位骤升的试验工况。（d）长期观测时，左循环水道系统、右循环水
道系统的水流便于循环，节约用水。
10.进一步的优选技术方案如下：
11.所述的左循环水道系统设有循环水道、过滤系统、储水箱、水道双向水泵、水道阀门，水道双向水泵两端分别通过储水箱、过滤系统与循环水道连接端连通，水道双向水泵使循环水道的水形成循环流动，循环水道底面处设有水道阀门控制排水，循环水道的底面与路基边坡横截面的上部设置为梯形的底面相平，循环水道深度不低于竖挡板的高度；右循环水道系统的设置与左循环水道系统的设置相同。
12.左循环水道系统、右循环水道系统可以采用透明的硬质塑料可以方便观察，每套系统设有两个过滤系统和储水箱，过滤系统由焊接在下侧挡板的高刚度过滤网，中间压实平整的过滤粗砂和上侧用螺丝固定的高刚度过滤网组成；两个储水箱之间利用水道双向泵连通，可以很方便改变水流方向并在左循环水道系统、右循环水道系统可以使水不停循环进行试验。
13.所述的左循环水道系统、右循环水道系统通过管路及控制阀与回水供水系统连通。
14.通过设置回水供水系统，便于在试验中通过回水供水系统对左循环水道系统、右循环水道系统加水或回收水，更方便地改变左循环水道系统、右循环水道系统内的液位。
15.所述的回水供水系统设有总蓄水池、两个分蓄水池，两个分蓄水池分别用于连通左循环水道系统、右循环水道系统，两个分蓄水池均通过水管四、循环水道的水道阀门分别与左循环水道系统、右循环水道系统连通；总蓄水池为铁质材料制成，由三根支架柱支撑，底部设有水池阀门，水池阀门与水管二连接；承台焊接在总蓄水池的两侧，水池水泵放置在承台上，用水管一与分蓄水池相连，用水管三与总蓄水池相连。
16.通过上述设置，便于回水供水系统与左循环水道系统、右循环水道系统之间形成水的循环，方便快速加水、回水改变左循环水道系统、右循环水道系统的液位。
附图说明
17.图1是本实用新型的立体图。
18.图2是本实用新型循环水道、过滤系统、储水箱及水道双向水泵的设置示意图。
19.图3是本实用新型回水供水系统立体图。
20.图4是本实用新型组装成的一种模拟浸水路基稳定性的模型试验装置的结构示意图。
21.附图标记说明：1-路基系统，1.1-路基边坡，2-左循环水道系统，2.1-循环水道，2.2-过滤系统，2.3-储水箱，2.4-水道双向水泵，2.5-水道阀门，3-右循环水道系统，4-回水供水系统，4.1-总蓄水池，4.2-水池阀门，4.3-水管一，4.4-水管二，4.5-承台，4.6-水池水泵，4.7-水管三，4.8-水管四，4.9-分蓄水池，4.10-支架柱，5-对称轴。
具体实施方式
22.下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
23.参见图1-图4可知，本实用新型的一种模拟浸水路基稳定性的用水道及水循环系统，由左循环水道系统2、右循环水道系统3、回水供水系统4组成，所述的左循环水道系统2、
右循环水道系统3夹持设置在路基系统1的路基边坡1.1两侧；左循环水道系统2、右循环水道系统3内设有流水，试验时被测试的两个坡面的全部或部分被夹持浸在左循环水道系统2、右循环水道系统3的流水中，使流水对被测试的两个坡面形成流动浸泡。
24.通过设置左循环水道系统2、右循环水道系统3，具有以下优点：（a）左循环水道系统2、右循环水道系统3提供流动的水进行路基测试，从而模拟了实际浸水路基的渗流情况。（b）左循环水道系统2、右循环水道系统3内的水各自独立运行，在试验中可以改变水道中水流方向，以此来模拟两侧不同水位、不同流向浸水路基的稳定性。（c）通过排水可以改变左循环水道系统2、右循环水道系统3快速改变水位高低，模拟水位骤降和水位骤升的试验工况。（d）长期观测时，左循环水道系统2、右循环水道系统3的水流便于循环，节约用水。
25.所述的左循环水道系统2设有循环水道2.1、过滤系统2.2、储水箱2.3、水道双向水泵2.4、水道阀门2.5，水道双向水泵2.4两端分别通过储水箱2.3、过滤系统2.2与循环水道2.1连接端连通，水道双向水泵2.4使循环水道2.1的水形成循环流动，循环水道2.1底面处设有水道阀门2.5控制排水，循环水道2.1的底面与路基边坡1.1横截面的上部设置为梯形的底面相平，循环水道2.1深度不低于竖挡板1.3的高度；右循环水道系统3的设置与左循环水道系统2的设置相同。
26.左循环水道系统2、右循环水道系统3可以采用透明的硬质塑料可以方便观察，每套系统设有两个过滤系统2.2和储水箱2.3，过滤系统由焊接在下侧挡板的高刚度过滤网，中间压实平整的过滤粗砂和上侧用螺丝固定的高刚度过滤网组成；两个储水箱2.3之间利用水道双向泵连通，可以很方便改变水流方向并在左循环水道系统2、右循环水道系统3可以使水不停循环进行试验。
27.所述的左循环水道系统2、右循环水道系统3通过管路及控制阀与回水供水系统连通。
28.通过设置回水供水系统4，便于在试验中通过回水供水系统对左循环水道系统2、右循环水道系统3加水或回收水，更方便地改变左循环水道系统2、右循环水道系统3内的液位。
29.所述的回水供水系统设有总蓄水池4.1、两个分蓄水池4.9，两个分蓄水池4.9分别用于连通左循环水道系统2、右循环水道系统3，两个分蓄水池4.9均通过水管四4.8、循环水道的水道阀门2.5分别与左循环水道系统2、右循环水道系统3连通；总蓄水池4.1为铁质材料制成，由三根支架柱4.10支撑，底部设有水池阀门4.2，水池阀门4.2与水管二4.4连接；承台4.5焊接在总蓄水池4.1的两侧，水池水泵4.6放置在承台4.5上，用水管一4.3与分蓄水池4.9相连，用水管三4.7与总蓄水池4.1相连。
30.通过上述设置，便于回水供水系统与左循环水道系统2、右循环水道系统3之间形成水的循环，方便快速加水、回水改变左循环水道系统2、右循环水道系统3的液位。
31.参见图4可知，本实施例组装成的一种模拟浸水路基稳定性的模型试验装置，由路基系统1、水道及水循环系统组成，所述的路基系统1设有路基系统模型箱及作为浸水路基的路基边坡1.1路基系统模型箱用于堆设路基边坡，路基边坡横截面的上部设置为梯形使路基边坡的左右两侧形成被测试的两个坡面；所述的水道及水循环系统设有左循环水道系统2、右循环水道系统3，左循环水道系统2、右循环水道系统3夹持设置在路基边坡1.1两侧；左循环水道系统2、右循环水道系统3设有流水，被测试的两个坡面的全部或部分被夹持当
浸在左循环水道系统2、右循环水道系统3的流水中，使流水对被测试的两个坡面形成流动浸泡。图3中，左循环水道系统2、右循环水道系统3路基边坡1.1的中轴线为对称轴5左右对称。
32.该装置的优点在于：（a）路基系统采用黏土层与路基边坡贴合，尽量地消除了边界效应，使其只能左右渗流，尽可能地模拟了实际浸水路基的渗流情况。（b）左、右循环水道系统各自独立运行，通过水道双向泵可以调节水道中水流方向，以此来模拟两侧不同水位、不同流向浸水路基的稳定性。（c）通过水循环系统可以调节水道中水位高低，可以模拟水位骤降和水位骤升的试验工况。（d）对称的两套过滤系统能最大限度地过滤流水冲刷路基边坡所带来的泥沙，其下的储水箱能保证水流的稳定运行。（e）试验装置方便安装和整改，根据自己所需试验目的，可以模拟多种工况的试验过程。（f）长期观测时，水流往复循环，节约用水。
33.以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。