用于研究污染場地樁基打設時污染氣體運移的模型裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬土木工程、環境工程、環境巖土工程技術領域，具體說來，涉及一種用于研究污染場地粧基打設時污染氣體運移的模型裝置。
【背景技術】
[0002]有機污染物對土壤及地下水的污染日益嚴重，其對環境和人體健康都存在很大的潛在危害。為保證生態環境的可持續發展，在對污染場地進行再利用前，需要對其進行處理修復。水平隔離是一種控制及修復污染物的有效措施，在有機污染場地中廣泛采用。在污染場地中進行工程建設，特別是在有機污染場地中進行粧基礎施工，水平隔離結構將不能避免的被破壞。隔離結構的破壞必然導致污染氣體的逸出，對施工人員健康及后續的工程建設帶來影響，所以明確有機污染場地內粧基礎施作過程中污染氣體運移規律是很有必要的。模型試驗以其直觀、形象、準確的特點，可定性或定量地反映天然巖體的物理力學及氣體、液體的迀移特性，和與其相聯系構筑物的相互影響，可與數學模型相互驗證，在很多的工程問題中被廣泛采用和認可。
[0003]目前，國內外關于污染氣體在土體中的運移開展了大量工作，但對于有機污染場地內粧基礎施作過程中污染氣體運移過程的研究很少，由于該問題融合了污染氣體在土體中的運移、粧基礎施工、水平隔離結構的破壞等問題，數值模擬和現場試驗的方法都存在的很大的局限性。
【發明內容】
[0004]技術問題:本發明所要解決的技術問題是:提供一種用于研究污染場地粧基打設時污染氣體運移的模型裝置，該裝置可以有效地評估有機污染場中進行粧基礎施作時污染氣體運移過程。
[0005]技術方案:為解決上述技術問題，本發明實施例采用的技術方案是:
一種用于研究污染場地粧基打設時污染氣體運移的模型裝置，該模型裝置包括模型箱和污染氣體釋放設備;其中，模型箱的內側底部設有氣體分散管，模型箱內從上向下依次填充有土體層、細砂層和碎石層，在土體層的頂面設有污染氣體水平隔離層;模型箱的上部設有集氣室;集氣室位于污染氣體水平隔離層上方，集氣室包括相互平行布設的集氣子室；每個集氣子室的底面為污染氣體水平隔離層，且每個集氣子室連接一氣體收集裝置;污染氣體釋放設備與模型箱中的氣體分散管連接。
[0006]作為優選例，所述的氣體收集裝置包括充氣組件和集氣組件，充氣組件包括壓縮空氣儲氣瓶、壓縮空氣開關、壓縮空氣壓力調節閥和壓縮空氣流量計，壓縮空氣儲氣瓶的出口與集氣子室通過第一管道連通;從壓縮空氣儲氣瓶向集氣子室，壓縮空氣開關、壓縮空氣壓力調節閥和壓縮空氣流量計依次設置在第一管道上;集氣組件包括尾氣流量計和尾氣開關，集氣子室的氣體出口外部設有第二管道，尾氣開關和尾氣流量計設置在第二管道上。
[0007]作為優選例，所述的污染氣體釋放設備包括儲氣瓶、壓力調節開關和氣體流量計，儲氣瓶中盛裝污染氣體，儲氣瓶的出氣口通過第三管道與氣體分散管的進氣口連接，壓力調節開關和氣體流量計設置在第三管道上。
[0008]作為優選例，所述的模型箱包括模型箱框架和鋼化玻璃，鋼化玻璃固定連接在模型箱框架的五個面上;模型箱具有氣密性。
[0009]作為優選例，所述的污染氣體水平隔離層為壓實黏土襯墊、土工膜或者土工合成材料黏土襯墊制成。
[0010]作為優選例，所述的氣體分散管上設有盲孔，且氣體分散管外壁面包覆紗布層，紗布層覆蓋盲孔。
[0011]作為優選例，所述的盲孔均勻分布在氣體分散管上，氣體分散管均勻分布在模型箱中。
[0012]有益效果:與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下有益效果:
1.運用模型試驗的方法，可以充分考慮污染物、水平隔離層、土體、粧的相互作用關系，與實際工況更加吻合，有利于提高評估有機污染場中進行粧基礎施作時污染氣體運移過程的準確性。在粧基礎施工過程中，氣體在土體中運移是一個復雜的過程，如果忽略上述基本因素，會對結果的評估將會帶來巨大的誤差。本實施例的模型裝置，包括模型箱和污染氣體釋放設備。預制粧埋設在模型箱中。污染氣體釋放設備向模型箱的底部中通入污染氣體。污染氣體通過碎石層向上流動，再依次通過細砂層和土體層，最后通過破損的污染氣體水平隔離層，流向集氣子室中。通過與集氣子室連接的氣體收集裝置來收集氣體，同時，氣體收集裝置還向集氣子室中通入清潔的空氣，以保證集氣子室內的壓力及氣體組成和真實的外界大氣環境一致。在此過程中，污染氣體通過碎石層時，碎石層起到污染氣體在土體層中均勻分布的作用，避免污染氣體只在幾個集中釋放區域向上流動，提高檢測的準確性。同時，在碎石層上設置細砂層，也是進一步提高污染氣體在土體層中均勻分布的作用。碎石層中的碎石間隙大于細砂層的砂粒間隙，所以細砂層可以進一步提高污染氣體在水平面上的分布均勻性，使得流向土體層中的污染氣體能夠均勻穩定，與實際污染土中的氣體含量及分布狀態更加接近，保證試驗的精確度。
[0013]2.該試驗裝置能夠有效地模擬污染氣體在土體中的運移、粧基礎施工、水平隔離結構的破壞等過程，對有機污染場地內粧基礎施作過程中污染氣體運移規律進行定量的分析。本實施例避免了數值分析中模型參數繁多和參數取值不精確的問題，可以得出定量的分析結果，還可以避免復雜的建模過程。由于施工機械及施工人員對水平隔離層造成不同程度破壞后的污染氣體運移特征進行評估，以及為進一步的維護提供依據。另外，本實施例的試驗設備成本低、操作方法簡單、試驗周期短。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例的結構示意圖。
[0015]圖2是本發明實施例的正視圖。
[0016]圖3是本發明實施例的俯視圖。
[0017]圖4是本發明實施例中模型箱底部的示意圖。
[0018]圖5是本發明實施例中集氣子室的示意圖。
[0019]圖中有:模型箱1、土體層2、污染氣體水平隔離層3、污染氣體釋放設備4、氣體收集裝置5、充氣組件501、集氣組件502、尾氣開關6、預制粧7、模型箱框架8、鋼化玻璃9、集氣室
10、集氣子室101、碎石層11、細砂層12、儲氣瓶13、壓力調節開關14、氣體流量計15、氣體分散管16、盲孔17、不銹鋼管18、壓縮空氣儲氣瓶19、壓縮空氣開關20、壓縮空氣壓力調節閥21、壓縮空氣流量計22、尾氣流量計23。
【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖和實施例對本發明的技術方案進行詳細描述。
[0021]如圖1和圖2所示，本發明實施例的一種用于研究污染場地粧基打設時污染氣體運移的模型裝置，包括模型箱I和污染氣體釋放設備4;其中，模型箱I的內側底部設有氣體分散管16，模型箱I內從上向下依次填充有土體層2、細砂層12和碎石層11，在土體層2的頂面設有污染氣體水平隔離層3;模型箱I的上部設有集氣室10;集氣室10位于污染氣體水平隔離層3上方，集氣室10包括相互平行布設的集氣子室101;每個集氣子室101的底面為污染氣體水平隔離層3，且每個集氣子室101連接一氣體收集裝置5;污染氣體釋放設備4與模型箱I中的氣體分散管16連接。作為優選，氣體分散管16為不