CN113006163A - 含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法，包括试验模型箱、水平支撑装置、位移测量装置、溶洞生成装置及数据采集装置。在试验模型箱内分层填筑相似材料，且填筑所述相似材料的过程中，依次安装所述溶洞生成装置、挡土墙及位移测量装置。使所述溶洞生成装置形成溶洞，然后开挖相邻两个所述挡土墙之间的相似材料形成基坑，在相邻两个所述挡土墙之间安装水平支撑装置。所述位移测量装置测量所述挡土墙的位移，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集所述挡土墙的侧压力，采集所述水平支撑装置的轴力。上述含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法，通过各装置间的配合实现含溶洞基坑的开挖模型试验，可以保证试验结果的准确性。

Description

含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及岩土试验技术领域，具体涉及一种含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法。

背景技术

岩溶地貌在中国分布十分广泛，按含可溶岩地层分布面积计，中国岩溶地貌面积约达344.4万km²，占国土面积的1/3；按碳酸盐岩出露面积计，约90.7万km²，也接近国土面积的1/10。在岩溶发育地区进行深基坑工程的建设，需要考虑地层中溶洞对基坑及支护结构的影响。

通过相似理论转换，室内模型试验可以直观且准确地模拟实际工程，是目前开展研究的主要手段之一。有关含溶洞基坑开挖的室内模型试验主要难点在于如何实现相似材料中溶洞的生成，同时如何还原开挖+支撑的实际施工步骤，如何准确地进行数据的采集与处理，都是科研人员急需解决的问题。

目前关于含溶洞基坑开挖的模型试验实现方法主要有：(1)采用充气气囊模拟溶洞；(2)用冰、石蜡等高温可融材料制作溶腔盐块，通过加热融化流出形成溶洞；(3)用盐岩等天然可溶材料制作溶腔盐块，通过充水溶化流出形成溶洞。上述三种方法均有其优越性，但同时也存在一些不足。采用充气气囊模拟溶洞，只能模拟球状溶洞，且无法考虑水的作用；冰、石蜡等高温可融材料融化时间难以控制，且石蜡容易再次凝结影响试验；盐岩等天然可溶材料含有其他杂质，对试验效果的影响尚不明确。

为有效控制基坑变形，基坑开挖和支护是同步的，有许多学者在进行基坑模型试验时，水平支撑为单独一根支撑，在安装的时候往往遇到挡土墙发生变形或移动导致支撑安装不上的问题，还有学者只考虑挡土墙向基坑内部移动，水平支撑仅受压，故将水平支撑卡在两块挡土墙之间，而实际工程中往往有部分水平支撑承受拉力，给模型试验带来困难。

如何准确监测试验过程中挡土墙的侧向变形同样是需要考虑的问题。常见的位移量测装置有拉杆式位移计、振弦式位移计等，但由于挡土墙埋设在土中，而位移计无法埋于土中进行工作，从模型箱外伸入又长度不够，导致挡土墙的侧向变形无法准确测量。此外，对各装置之间的配合以及整个试验过程的可行性也是保证试验成功的关键，需要反复确定试验流程以及校核试验数据的准确性，试验过程复杂且结果不准确。

发明内容

基于此，有必要针对传统的模型试验装置，水平支撑无法安装及无法承受拉力的问题，提供一种含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法。

一种含溶洞基坑开挖模型试验装置，包括：

试验模型箱，所述试验模型箱内填充有相似材料，所述相似材料内间隔设有挡土墙，相邻两个所述挡土墙之间开挖形成基坑；

水平支撑装置，其两端分别与相邻两个所述挡土墙固定连接，且所述水平支撑装置沿所述挡土墙的延伸方向间隔布置有多组；

位移测量装置，与所述挡土墙连接，所述位移测量装置用于测量所述挡土墙的位移；

溶洞生成装置，用于在所述相似材料内部形成空腔，以模拟现实中存在溶洞的情况；及

数据采集装置，用于采集试验过程中相似材料的沉降、挡土墙的侧压力及水平支撑装置的轴力。

在其中一个实施例中，所述试验模型箱包括底板、侧板及固定支架，所述侧板固定于所述底板上，所述固定支架安装于所述侧板上。

在其中一个实施例中，所述水平支撑装置包括两段支撑杆及螺纹套管，两段所述支撑杆分别与相邻两个所述挡土墙固定连接，所述螺纹套管与两段所述支撑杆螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述位移测量装置包括管体、位移探针、连接线及百分表，所述位移探针安装于所述挡土墙上，所述管体从所述试验模型箱内伸出到所述试验模型箱外，所述连接线与所述位移探针连接，且所述连接线穿过所述管体与所述试验模型箱外的百分表连接。

在其中一个实施例中，所述溶洞生成装置包括可溶块体、进水管及出水管，所述可溶块体开设有相互连通的进水孔及出水孔，所述进水管的端部安装于所述进水孔内，所述出水管的端部安装于所述出水孔内，所述进水管和所述出水管均伸出到所述试验模型箱外。

在其中一个实施例中，还包括可溶块体制作装置，所述可溶块体制作装置包括模具、夯实锤、烘箱及电钻，所述模具用于填筑溶洞制作材料，所述夯实锤用于夯实所述模具内的溶洞制作材料，所述烘箱用于烘干所述溶洞制作材料内的水分，所述电钻用于在所述可溶块体上钻设所述进水孔和所述出水孔。

在其中一个实施例中，所述数据采集装置包括位移计、土压力盒、应变片、数据采集仪和计算机，所述位移计安装于所述试验模型箱上，用于测量所述相似材料的沉降，所述土压力盒安装于所述挡土墙上，用于测量所述挡土墙的侧压力，所述应变片安装于所述水平支撑装置上，用于测量所述水平支撑装置的轴力，所述位移计、所述土压力盒及所述应变片通过导线与所述数据采集仪连接，并通过所述计算机进行采集。

一种含溶洞基坑开挖模型试验方法，采用上述任意一项所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，包括以下步骤：

制作溶洞生成装置；

在试验模型箱内分层填筑相似材料，且填筑所述相似材料的过程中，依次安装所述溶洞生成装置、挡土墙及位移测量装置；

使所述溶洞生成装置形成溶洞，然后开挖相邻两个所述挡土墙之间的相似材料形成基坑，在相邻两个所述挡土墙之间安装水平支撑装置；

所述位移测量装置测量所述挡土墙的位移，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集所述挡土墙的侧压力，采集所述水平支撑装置的轴力。

在其中一个实施例中，制作溶洞生成装置的步骤具体为：

获得溶洞制作材料；

将所述溶洞制作材料填入模具内，然后采用夯实锤夯实；

将模具放入烘箱内，烘干所述溶洞制作材料内的水分，然后取出冷却后脱模，制成可溶块体；

采用电钻在所述可溶块体的表面钻设进水孔和出水孔，然后将进水管穿设于所述进水孔内，将所述出水管穿设于所述出水孔内。

在其中一个实施例中，在试验模型箱内分层填筑相似材料，且填筑所述相似材料的过程中，依次安装所述溶洞生成装置、挡土墙及位移测量装置的步骤具体为：

在所述试验模型箱内分层填筑相似材料，当填筑至所述溶洞生成装置预设位置时停止，安装所述溶洞生成装置；

然后继续填筑所述相似材料，当填筑至所述挡土墙的底部位置时停止，安装所述挡土墙；

所述挡土墙安装完成后，继续填筑所述相似材料，当达到管***置时停止，安装位移探针、管体和连接线，最后相似材料填筑至预定高度。

在其中一个实施例中，使所述溶洞生成装置形成溶洞的步骤具体为：

向进水管内充水，充入的水进入可溶块体内并从出水管排出，待可溶块体溶化后，停止充水，溶洞形成。

在其中一个实施例中，开挖相邻两个所述挡土墙之间的相似材料形成基坑，在相邻两个所述挡土墙之间安装水平支撑装置的步骤具体为：

采用分层开挖法，开挖至预设深度后安装所述水平支撑装置，然后开挖下一层相似材料并安装所述水平支撑装置，直至开挖完成。

在其中一个实施例中，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集所述挡土墙的侧压力，采集所述水平支撑装置的轴力的步骤之前还包括：

将所述位移计、土压力盒及所述应变片的导线连接至数据采集仪上，采用计算机进行数据采集。

上述含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法，水平支撑装置与相邻两个挡土墙固定连接，因此水平支撑装置可以受压，同时水平支撑装置可以受拉。同时，水平支撑装置沿挡土墙的延伸方向间隔布置多组，可以真实还原实际工程条件，同时获得水平支撑的三维空间效应。因此，可以解决模型试验过程中挡土墙变形或移动无法安装水平支撑，以及水平支撑无法承受拉力的问题，并通过各装置间的配合实现含溶洞基坑的开挖模型试验，可以保证试验结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为一实施方式中含溶洞基坑开挖模型试验装置的结构示意图；

图2为图1中试验模型箱的结构示意图；

图3为图2中右侧板的示意图；

图4为图1中水平支撑装置的结构示意图；

图5为一实施方式中位移测量装置安装于试验模型箱上的示意图；

图6为图5中位移探针安装于挡土墙上的示意图；

图7为图5中管体穿出右侧板的示意图；

图8为一实施方式中模具的结构示意图；

图9为一实施方式中应变片安装于水平支撑装置上的示意图；

图10为一实施方式中含溶洞基坑开挖米线试验方法的流程图。

附图标记：

10-试验模型箱，11-底板，12-侧板，122-通孔，124-连接孔，13-固定支架，14-吊环，15-钢条，20-水平支撑装置，22-支撑杆，24-螺纹套管，30-位移测量装置，31-管体，32-位移探针，33-连接线，34-百分表，41-应变片，42-数据采集仪，50-溶洞生成装置，60-挡土墙，70-模具，71-侧膜片，72-底膜片，73-箍环，74-底座，75-内模具，76-压实筒。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1及图5，一实施方式中含溶洞基坑开挖模型试验装置，包括试验模型箱10、水平支撑装置20、位移测量装置30、溶洞生成装置50及数据采集装置。

请参阅图1及图2，试验模型箱10内填充有相似材料，相似材料内间隔设有挡土墙60，相邻两个挡土墙60之间开挖形成基坑。一实施方式中，试验模型箱10包括底板11、侧板12及固定支架13，侧板12固定于底板11上围成试验模型箱10，固定支架13安装于侧板12上。

具体地，侧板12的数量为四个，试验模型箱10四角由角钢牢固焊接成整体。试验模型箱10的四角设有吊环14，可以方便试验模型箱10的吊装。其中，前后的两块侧板12为亚克力板，前后的两块侧板12均间隔设有两道钢条15，钢条15可以增加前后侧板12的刚度。固定支架13的长度等于试验模型箱10的长度，固定支架13通过螺栓与侧板12连接。挡土墙60为钢板，钢板的宽度等于箱体宽度。

水平支撑装置20的两端分别与相邻两个挡土墙60固定连接，且水平支撑桩沿挡土墙60的延伸方向间隔布置多组。水平支撑装置20与挡土墙60固定连接，水平支撑装置20可以承受拉力。水平支撑装置20间隔布置多组，间隔距离采用相似准则通过实际距离换算得到。

请一并参阅图4，一实施方式中，水平支撑装置20包括两段支撑杆22及螺纹套管24，两端支撑杆22分别与相邻两个挡土墙60固定连接。具体地，支撑杆22与挡土墙60螺纹固定连接。螺纹套管24与两段支撑杆22螺纹连接，螺纹套管24将两段支撑杆22连接在一起。支撑杆22与螺纹套管24通过螺纹连接，水平支撑装置20可以根据需要调整其长度。

请一并参阅图5及图6，位移测量装置30与挡土墙60连接，位移测量装置30用于测量挡土墙60的位移。一实施方式中，位移测量装置30包括管体31、位移探针32、连接线33及百分表34。位移探针32安装于挡土墙60上，每个挡土墙60上均安装有位移探针32。管体31位于试验模型箱10内，且管体31通过试验模型箱10的右侧板伸出到试验模型箱10外。

请一并参阅图3及图7，具体地，右侧板上开设有通孔122，管体31从右侧板上的通孔122穿出。百分表34位于试验模型箱10外，连接线33穿设于管体31内，管体31可以保护连接线33。连接线33的一端与位移探针32连接，连接线33的另一端穿过管体31与试验模型箱10外的百分表34连接。

请再次参阅图1，溶洞生成装置50埋设在相似材料内，溶洞生成装置50用于在相似材料内部形成空腔，以模拟现实中存在溶洞的情况。一实施方式中，溶洞生成装置50包括可溶块体、进水管及出水管。可溶块体开设有相互连通的进水孔及出水孔，进水管的一端安装于进水孔内，进水管的另一端伸出试验模型箱10外。出水管的一端安装于出水孔内，出水管的另一端伸出试验模型箱10外。具体地，右侧板上开设有两个连接孔124，出水管和出水管从连接孔124伸出。

请一并参阅图8，一实施方式中，含溶洞基坑开挖模型试验装置还包括可溶块体制作装置，可溶块体制作装置包括模具70、夯实锤、烘箱及电钻。溶洞制作材料填筑于模具70内，模具70用于可溶块体的定型。夯实锤用于夯实模具70内的溶洞制作材料。烘箱用于烘干溶洞制作材料的水分，电钻用于钻设进水孔和出水孔。模具70可以根据需要选择不同的类型，以制成不同形状的可溶块体，以能够在相似材料内形成任意形状的空腔。

在上述实施例的基础上，进一步地，模具70包括侧模片71、底模片72、箍环73、底座74、内模具75和压实筒76，侧模片71的底部安装于底座74上，底模片72垫设在侧模片71和底座74之间，箍环73用于箍紧侧模片71。内模具75插设于侧模片71内，压实筒76用于压实侧模片71和内模具75之间间隙内的材料。

请一并参阅图9，数据采集装置用于采集试验过程中相似材料的沉降、挡土墙60的侧压力及水平支撑装置20的轴力。一实施方式中，数据采集装置包括位移计、土压力盒、应变片41、数据采集仪42和计算机。位移计安装于试验模型箱10上。具体地，位移计安装于固定支架13上，位移计用于测量相似材料的沉降。土压力盒安装于挡土墙60上，土压力盒的导线可以通过位移测量装置30的管体31伸出试验模型箱10外。应变片41安装于水平支撑装置20上，应变片41用于测量水平支撑装置20的轴力。具体地，应变片41安装于支撑杆22上。位移计、土压力盒和应变片41通过导线与数据采集仪42连接，并通过计算机进行采集。

一实施方式中，溶洞制作材料包括细盐、淀粉和水，细盐、淀粉和水按照30:1:3的配比进行混合，从而制得溶洞制作材料。溶洞制作材料具有烘干水分后具有一定强度，遇水溶解的特点。相似材料包括粉质黏土、重晶石粉、石英砂、石膏和水，河沙及粉质黏土用于模拟土层结构，重晶石粉、石英砂、石膏和水用于配制岩层相似材料。

请参阅图9，本发明还提供一种含溶洞基坑开挖模型试验方法，为实现该实验方法，其采用上述含溶洞基坑开挖模型试验装置。具体地，该试验方法包括以下步骤：

步骤S110：制作溶洞生成装置50。

具体地，获得溶洞制作材料料，将溶洞制作材料填入到模具70内，然后采用夯实锤夯实。一实施方式中，按照溶洞材料配比进行材料准备，材料混合后填入模具70内。然后，将模具70放入烘箱内，在100℃条件下烘2h以上，烘干溶洞制作材料内的水分，然后取出冷却后脱模，制成可溶块体。最后采用电钻在可溶块体表面钻设进水孔和出水孔，进水孔和出水孔相互连通，将进水管穿设于进水孔内，将出水管穿设于出水孔内。

步骤S120：在试验模型箱10内分层填筑相似材料，且填筑相似材料的过程中，依次安装溶洞生成装置50、挡土墙60及位移测量装置30。

具体地，按照土体物理力学性质以及相似准则，配置相似材料，然后分层填筑到试验模型箱10内。当填筑至溶洞生成装置50预设位置后停止，安装埋放溶洞生成装置50，进水管和出水管通过试验模型箱10右侧板的连接孔124穿出。然后继续填筑相似材料，当填筑至挡土墙60底部位置时停止，安装挡土墙60。挡土墙60安装完成后，继续填筑相似材料，当达到管体31位置时停止，安装位移探针32、管体31和连接线33，最后相似材料填筑至预定高度。

一实施方式中，位移探针32可以预先安装到挡土墙60上，在填筑相似材料的过程中，进行管体31的安装和连接线33的连接。土压力盒也可以预先安装到挡土墙60上，土压力盒的导线可以通过管体31穿出到试验模型箱10外。当然，位移探针32和土压力盒可以在相似材料填筑过程中，直接安装到挡土墙60上。

步骤S130：使溶洞生成装置50形成溶洞，然后开挖相邻两个挡土墙60之间的相似材料形成基坑，在相邻两个挡土墙60之间安装水平支撑装置20。

具体地，待相似材料填筑完成后，向进水管内充水，充入的水进入可溶块体内并从出水管排出，待可溶块体溶化后，一般大于1h后，停止充水，溶洞形成。然后分层开挖挡土墙60之间的相似材料，开挖至第预设深度后，安装水平支撑装置20，每层水平支撑装置20沿挡土墙60的延伸方向间隔设置多组。然后开挖下一层相似材料并安装下一层水平支撑装置20，边开挖边支撑，直至开挖完成。

步骤S140：位移测量装置30测量挡土墙60的位移，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集挡土墙60的侧压力，采集水平支撑装置20的轴力。

具体地，数据采集装置包括位移计、土压力盒、应变片41、数据采集仪42和计算机，在步骤S140之前，还包括步骤：将位移计、土压力盒及应变片41的导线连接至数据采集仪42上，采用计算机进行数据采集。

其中，位移计固定安装在固定支架13上，应变片41安装于水平支撑装置20上。位移计可以在相似材料填筑完成后安装，应变片41可以预先安装在水平支撑装置20上。土压力盒安装于挡土墙60上，土压力盒可以在安装位移测量装置30时，安装到挡土墙60上，也可以预先安装在挡土墙60上，土压力盒的导线也可以从管体31引出。

上述含溶洞基坑开挖模型试验装置及试验方法，水平支撑装置20与相邻两个挡土墙60固定连接，因此水平支撑装置20可以受压，同时水平支撑装置20可以受拉。水平支撑装置20沿挡土墙60的延伸方向间隔布置多组，可以真实还原实际工程条件，同时获得水平支撑的三维空间效应。通过水平支撑装置，可以解决模型试验过程中挡土墙60变形或移动无法安装水平支撑，以及水平支撑无法承受拉力的问题。并且，位移探针32和土压力盒的导线通过管体31从试样模型箱的右侧板引出，可以直观地反映发生在土体内部的变形，通过各装置间的配合实现含溶洞基坑的开挖模型试验，可以保证试验结果的准确性。溶洞生成装置50可以在封闭的相似材料内形成任意形状的空腔。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (13)

1.一种含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，包括：

试验模型箱，所述试验模型箱内填充有相似材料，所述相似材料内间隔设有挡土墙，相邻两个所述挡土墙之间开挖形成基坑；

水平支撑装置，其两端分别与相邻两个所述挡土墙固定连接，且所述水平支撑装置沿所述挡土墙的延伸方向间隔布置有多组；

位移测量装置，与所述挡土墙连接，所述位移测量装置用于测量所述挡土墙的位移；

溶洞生成装置，用于在所述相似材料内部形成空腔，以模拟现实中存在溶洞的情况；及

数据采集装置，用于采集试验过程中相似材料的沉降、挡土墙的侧压力及水平支撑装置的轴力。

2.根据权利要求1所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，所述试验模型箱包括底板、侧板及固定支架，所述侧板固定于所述底板上，所述固定支架安装于所述侧板上。

3.根据权利要求1所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，所述水平支撑装置包括两段支撑杆及螺纹套管，两段所述支撑杆分别与相邻两个所述挡土墙固定连接，所述螺纹套管与两段所述支撑杆螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，所述位移测量装置包括管体、位移探针、连接线及百分表，所述位移探针安装于所述挡土墙上，所述管体从所述试验模型箱内伸出到所述试验模型箱外，所述连接线与所述位移探针连接，且所述连接线穿过所述管体与所述试验模型箱外的百分表连接。

5.根据权利要求1所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，所述溶洞生成装置包括可溶块体、进水管及出水管，所述可溶块体开设有相互连通的进水孔及出水孔，所述进水管的端部安装于所述进水孔内，所述出水管的端部安装于所述出水孔内，所述进水管和所述出水管均伸出到所述试验模型箱外。

6.根据权利要求5所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，还包括可溶块体制作装置，所述可溶块体制作装置包括模具、夯实锤、烘箱及电钻，所述模具用于填筑溶洞制作材料，所述夯实锤用于夯实所述模具内的溶洞制作材料，所述烘箱用于烘干所述溶洞制作材料内的水分，所述电钻用于在所述可溶块体上钻设所述进水孔和所述出水孔。

7.根据权利要求1所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，所述数据采集装置包括位移计、土压力盒、应变片、数据采集仪和计算机，所述位移计安装于所述试验模型箱上，用于测量所述相似材料的沉降，所述土压力盒安装于所述挡土墙上，用于测量所述挡土墙的侧压力，所述应变片安装于所述水平支撑装置上，用于测量所述水平支撑装置的轴力，所述位移计、所述土压力盒及所述应变片通过导线与所述数据采集仪连接，并通过所述计算机进行采集。

8.一种含溶洞基坑开挖模型试验方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的含溶洞基坑开挖模型试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

制作溶洞生成装置；

在试验模型箱内分层填筑相似材料，且填筑所述相似材料的过程中，依次安装所述溶洞生成装置、挡土墙及位移测量装置；

使所述溶洞生成装置形成溶洞，然后开挖相邻两个所述挡土墙之间的相似材料形成基坑，在相邻两个所述挡土墙之间安装水平支撑装置；

所述位移测量装置测量所述挡土墙的位移，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集所述挡土墙的侧压力，采集所述水平支撑装置的轴力。

9.根据权利要求8所述的含溶洞基坑开挖模型试验方法，其特征在于，制作溶洞生成装置的步骤具体为：

获得溶洞制作材料；

将所述溶洞制作材料填入模具内，然后采用夯实锤夯实；

将模具放入烘箱内，烘干所述溶洞制作材料内的水分，然后取出冷却后脱模，制成可溶块体；

采用电钻在所述可溶块体的表面钻设进水孔和出水孔，然后将进水管穿设于所述进水孔内，将所述出水管穿设于所述出水孔内。

10.根据权利要求8所述的含溶洞基坑开挖模型试验方法，其特征在于，在试验模型箱内分层填筑相似材料，且填筑所述相似材料的过程中，依次安装所述溶洞生成装置、挡土墙及位移测量装置的步骤具体为：

在所述试验模型箱内分层填筑相似材料，当填筑至所述溶洞生成装置预设位置时停止，安装所述溶洞生成装置；

然后继续填筑所述相似材料，当填筑至所述挡土墙的底部位置时停止，安装所述挡土墙；

所述挡土墙安装完成后，继续填筑所述相似材料，当达到管***置时停止，安装位移探针、管体和连接线，最后相似材料填筑至预定高度。

11.根据权利要求8所述的含溶洞基坑开挖模型试验方法，其特征在于，使所述溶洞生成装置形成溶洞的步骤具体为：

向进水管内充水，充入的水进入可溶块体内并从出水管排出，待可溶块体溶化后，停止充水，溶洞形成。

12.根据权利要求8所述的含溶洞基坑开挖模型试验方法，其特征在于，开挖相邻两个所述挡土墙之间的相似材料形成基坑，在相邻两个所述挡土墙之间安装水平支撑装置的步骤具体为：

采用分层开挖法，开挖至预设深度后安装所述水平支撑装置，然后开挖下一层相似材料并安装所述水平支撑装置，直至开挖完成。

13.根据权利要求8所述的含溶洞基坑开挖模型试验方法，其特征在于，数据采集装置采集相似材料的沉降，采集所述挡土墙的侧压力，采集所述水平支撑装置的轴力的步骤之前还包括：

将所述位移计、土压力盒及所述应变片的导线连接至数据采集仪上，采用计算机进行数据采集。

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