【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及地下水開采，特別地涉及一種模擬試驗系統(tǒng)及模擬試驗方法。
技術(shù)介紹
1、隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的全區(qū)域性發(fā)展，由地下水開采引起的地層沉降現(xiàn)象逐漸成為嚴重威脅交通運營安全的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題。尤其是在運行鐵路附近，由于抽水井的過度集中開采，導(dǎo)致大量地層出現(xiàn)沉降漏斗，地表產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，對路基、橋梁等鐵路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形影響，嚴重阻礙鐵路運行，危害運行安全。
2、相關(guān)技術(shù)中，無法評估準確地評估抽水井對地層沉降的影響，導(dǎo)致在預(yù)測沉降災(zāi)害時預(yù)測結(jié)果偏差大，難以提出針對性的地下水開采防控措施及方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種模擬試驗系統(tǒng)及模擬試驗方法，用于更好的模擬地下水開采，提高沉降預(yù)測的精度。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供一種模擬試驗系統(tǒng)，包括：試驗箱，所述試驗箱內(nèi)用于填滿模擬地層；補水管，安裝于所述試驗箱內(nèi)，且所述補水管連通有第一接頭；路基模型，所述路基模型用于安裝在模擬地層的頂部；檢測組件，所述檢測組件包括沉降標、應(yīng)變傳感器、孔隙水壓力傳感器、土壓力傳感器以及分析裝置，所述檢測組件安裝在所述試驗箱內(nèi)，以檢測所述試驗箱內(nèi)的地層變化；沿第一直線排列的至少三個滲水井模型，所述滲水井模型安裝于所述試驗箱中，且所述滲水井模型相互間隔，所述滲水井模型的側(cè)壁設(shè)置有若干滲水孔；補水組件，其具有供水管，所述供水管與所述第一接頭連通；以及抽水組件，所述抽水組件用于抽取滲水井模型中的水。
3、在一個實施方式中，所述路基模型包括主體以及筒體，所述筒體連
4、在一個實施方式中，所述模擬地層的頂部至少安裝有兩個所述路基模型，部分路基模型的筒體中灌注有水泥，另一部分路基模型的筒體中未灌注水泥。
5、在一個實施方式中，所述抽水組件還包括蠕動泵、抽水水管以及第一水箱，所述蠕動泵的一端與所述抽水水管相連，所述抽水水管用于插入滲水井模型中，所述蠕動泵的另一端與所述第一水箱相連，所述蠕動泵的抽水方向可切換。
6、在一個實施方式中，所述補水管與所述試驗箱的內(nèi)壁貼合，所述補水管設(shè)置有若干補水孔，所述補水管的外側(cè)包裹有過濾紗布。
7、在一個實施方式中，所述補水管包括水平段以及延長段，所述水平段水平延伸，所述水平段位于所述延長段的下方并與所述第一接頭連通，且所述延長段的底部與所述水平段相連通，所述延長段由下至上蛇形延伸。
8、在一個實施方式中，所述補水組件包括支撐架、吊繩、牽引驅(qū)動件以及第二水箱，所述支撐架上安裝有滑輪，所述滑輪與所述吊繩相配合，所述吊繩的一端與所述牽引驅(qū)動件相連，所述第二水箱吊掛在所述吊繩遠離所述牽引驅(qū)動件的一端，所述第二水箱通過第一水管與所述試驗箱連通。
9、在一個實施方式中，所述試驗箱包括透明觀測板，透過所述透明觀測板能夠觀測到所述試驗箱內(nèi)的模擬地層。
10、在一個實施方式中，所述滲水井模型呈半圓筒狀，所述滲水井模型與所述透明觀測板貼合并圍成第三腔室。
11、在一個實施方式中，所述檢測組件還包括設(shè)置在路基模型底部的位移傳感器。
12、第二方面，本專利技術(shù)還提供一種模擬試驗方法，其采用上述的模擬試驗系統(tǒng)進行試驗，其包括以下步驟：
13、向試驗箱中填埋形成模擬地層；
14、補水組件向補水管通水，并利用補水管將水通向試驗箱內(nèi)的模擬地層；
15、交替進行多種類型的沉降模擬，利用檢測組件記錄沉降模擬時模擬地層的土層數(shù)據(jù)，每進行一次沉降模擬后關(guān)閉抽水組件第一時長；
16、所述沉降模擬的類型包括單井模擬、第一雙井模擬、第二雙井模擬以及多井模擬，其中，單井模擬包括抽水組件對其中一個滲水井模型抽水，第一雙井模擬包括抽水組件對相鄰的兩個滲水井模型抽水，第二雙井模擬包括抽水組件對兩端的兩個滲水井模型抽水，多井模擬包括抽水組件對全部所述滲水井模型抽水。
17、在一個實施方式中，所述抽水組件還包括蠕動泵、抽水水管以及第一水箱，所述蠕動泵的一端與所述抽水水管相連，所述抽水水管用于插入滲水井模型中，所述蠕動泵的另一端與所述第一水箱相連；
18、所述單井模擬在抽水組件對其中一個滲水井模型抽水后還包括：切換所述蠕動泵的抽水方向，將第一水箱的水灌注在抽水后的所述滲水井模型中；
19、所述第一雙井模擬在抽水組件對相鄰兩個滲水井模型抽水之后還包括：切換所述蠕動泵的抽水方向，將第一水箱的水灌注在抽水后的滲水井模型中；
20、所述第二雙井模擬在抽水組件對兩端兩個滲水井模型抽水之后還包括：切換所述蠕動泵的抽水方向，將第一水箱的水灌注在抽水后的滲水井模型中；
21、所述多井模擬在抽水組件對全部所述滲水井模型抽水之后還包括：切換所述蠕動泵的抽水方向，將第一水箱的水灌注在抽水后的滲水井模型。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點在于，能夠通過抽水組件對滲水井模型抽水模擬地下水的開采，并可通過抽水組件抽水的對象的調(diào)整，實現(xiàn)對單點地下水開采、雙點地下水開采的模擬。而且，既能夠通過抽水組件抽取相鄰的兩個滲水井模型模擬近距離間隔的雙處地下水采集工作，并能夠通過抽水組件抽取相遠離的兩個滲水井模型模擬遠距離間隔的雙處地下水采集工作，從而能夠分析出采水間距對于沉降的影響。也就是說，本申請能夠模擬更復(fù)雜的地下水開采環(huán)境，從而采集到更準確的模擬數(shù)據(jù)，基于模擬數(shù)據(jù)分析得到的預(yù)測模型在預(yù)測復(fù)雜采水工況沉降時的準確性更高。
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1.一種模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬地層的頂部至少安裝有兩個所述路基模型，部分路基模型的筒體中灌注有水泥，另一部分路基模型的筒體中未灌注水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
11.一種模擬試驗方法，其特征在于，其采用權(quán)利要求1-10任一項所述的模擬試驗系統(tǒng)進行試驗，其包括以下步驟：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模擬試驗方法，其特征在于，
【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬地層的頂部至少安裝有兩個所述路基模型，部分路基模型的筒體中灌注有水泥，另一部分路基模型的筒體中未灌注水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬試...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李保龍，沈宇鵬，尹軼，江路路，韓昀希，王凌霄，
申請(專利權(quán))人：國能黃大鐵路有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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