CN108195723B - 一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统及方法 - Google Patents

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    • G01N13/00Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/04Investigating osmotic effects

Abstract

本发明涉及一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统及方法,属于岩石工程技术领域。该渗透注浆试验系统包括注浆供压装置、注浆流体储存装置、注浆试验箱体、注浆参数监测装置,注浆供压装置的出口端通过输压管道与注浆流体储存装置顶端的通气孔连通,注浆流体储存装置侧面底部的出浆孔通过输液管道与注浆试验箱体的注浆管连通,注浆流体储存装置设置在电子天平上,注浆流体储存装置侧壁上竖直设置有刻度表。本发明的试验系统可实现野外实际不同松散砾石土地层的球形、柱形与柱‑半球形形式的整个渗透注浆过程的模拟,可实时监测注浆流体储存装置中注浆流体质量、体积与密度的动态变化特征,探索整个注浆过程的渗透压力场与温度场的时空变化规律。

Description

一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统及方法
技术领域
本发明涉及一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统及方法,属于岩石工程技术领域。
背景技术
注浆技术是治理目前松散砾石土地层诱发地质灾害的有效技术手段。渗透注浆是注浆领域中被人们最早使用的一种岩土施工技术,早在1802年,法国土木工程师CharlesBerlghy就将其应用到修理Dieppe冲刷闸工程上。因它在注浆过程中对被注介质或材料的扰动影响较小,所以在建筑、公路、铁路、地铁、矿山、隧道、水电与军事等工程领域得到了非常广泛地应用,并取得了良好的治理效果。
目前,国内外学者对松散砾石土工程性质变化规律、其引发起动的自然灾害与在土石坝及工程防渗墙领域运用等方面开展了较深入的探索,取得了较多对实际工程有用的成果;然而,但对采用注浆技术加固松散砾石土地层以提高其防渗与承载能力领域的系统探索与研究并不多,及其缺乏有效的注浆理论指导,仅少量学者采用室内简易注浆模拟试验装置开展试验探讨了在砾石土层中进行渗透注浆的注浆量、浆液扩散半径及形成结石体抗压强度等参数预测模型。但是,这些研究存在以下问题:(1)由于受到室内简易注浆模拟试验装置尺寸的限制,采用的被注介质与野外真实的松散砾石土地层具有较大的差异,由此限制了这些研究成果在实际松散砾石土地层防渗工程实践中的应用;(2)不能反映整个注浆过程的储浆容器中注浆流体质量、体积与密度等的变化规律;(3)无法直接观察注浆流体在松散砾石土层中的实际渗透扩散规律;(4)无法探索在注浆整个过程中,渗透压力的时空变化规律,即,渗透压力随注浆时间与空间的定量变化特征;(5)不能监测注浆过程对被注介质温度的影响;(6)试验研究的注浆流体在被注介质中的渗透扩散形式单一,不能真实反映浆液在松散砾石土地层中渗透注浆的复杂扩散形式。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统及方法,利用本发明的试验系统可实现野外实际不同松散砾石土地层的球形、柱形与柱-半球形形式的整个渗透注浆过程的模拟,不仅能实时监测注浆流体储存装置中注浆流体质量、体积与密度的动态变化特征;而且可探索整个注浆过程对渗透压力场与温度场的时空变化规律;本发明试验系统结构简单、制作容易、方便安装与拆卸、灵活性好、绿色环保、低能耗、可多次循环重复使用、费用低廉与使用可靠。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是:
一种加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统,包括注浆供压装置、注浆流体储存装置、注浆试验箱体、注浆参数监测装置,注浆供压装置的出口端通过输压管道与注浆流体储存装置顶端中心的通气孔连通,注浆流体储存装置侧面底部的出浆孔通过输液管道与注浆试验箱体的注浆管连通,注浆管垂直设置在注浆试验箱体顶壁的中心并向下延伸至注浆试验箱体内;
注浆供压装置包括动力装置、压力调节阀、减压器,压力调节阀、减压器安设在动力装置的出口端,减压器通过输压管道与注浆流体储存装置顶端的通气孔连通,输压管道上设置有气体调节开关;
注浆流体储存装置设置在电子天平上,注浆流体储存装置侧壁上竖直设置有刻度表,注浆流体储存装置的顶部还设置有压力表、添加流体孔;添加流体孔在开展试验整个过程中由钢化玻璃塞与密封胶带完全密封;
输液管道上设置有液体调节开关且液体调节开关位于注浆流体储存装置底部的出浆孔端;
注浆试验箱体设置在钢支架底座上,注浆试验箱体为钢化玻璃箱体结构,注浆试验箱体的侧壁设置有集线孔,集线孔内设置有数据传输线,注浆试验箱体内均匀设置有渗压计-温度传感器对;
注浆参数监测装置包括刻度表、电子天平、渗压计、温度传感器、数据自动采集器、高清数码相机;高清数码相机设置在注浆流体储存装置、注浆试验箱体的前方,数据自动采集器通过集线孔内的数据传输线与渗压计-温度传感器对连接;渗压计-温度传感器对监测整个注浆过程中三维渗透压力场与温度场的变化;
所述注浆流体储存装置为中空圆柱形钢化玻璃箱体,直径为120~230 cm,高度为150~300 cm;
所述注浆试验箱体为正立方体钢化玻璃箱体结构,边长为150~300 cm;箱体底壁和侧壁均为钢化玻璃板,箱体侧壁的钢化玻璃板通过立式角钢支架、横式角钢支架、高强螺栓固定连接,箱体底壁的钢化玻璃板通过横式角钢支架、钢筋肋条、高强螺栓与侧壁的钢化玻璃板固定连接且钢筋肋条设置在箱体底壁的钢化玻璃板的下方,钢化玻璃板间的接缝处设置有橡胶密封条,钢化玻璃箱体4个侧壁均竖直设置有相同间距的刻度线,间距为10~20cm;
所述注浆试验箱体上表面开放且从该面向箱体中埋设所需的注浆管,注浆试验箱体内壁设置有密封塑料膜;
所述动力装置为氮气瓶或空气压缩机,注浆管可为球形渗透注浆管、柱形渗透注浆管或柱-半球形渗透注浆管;能使试验系统可实现不同松散砾石土地层的球形、柱形与柱-半球形形式的渗透注浆模拟试验;
所述注浆试验箱体可实现最大颗粒粒径60 cm松散砾石土的渗透注浆试验,可满足模拟实际松散砾石土地层渗透注浆试验边界效应的要求;
所述在注浆试验箱体铺设的被注松散砾石土中成对埋设渗压计与温度传感器对,渗压计-温度传感器对的空间埋设间距依据试验实际情况在5-15cm的间距范围内设计;
所述高清数码相机对整个试验过程全程摄像,并全程实时记录注浆流体储存装置刻度表与电子天平等仪器的示数,监测注浆流体储存装置的注浆流体质量、体积与密度的变化,刻度线与电子天平的精度分别为1mm与1g;
本发明的另一目的是所述加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,具体步骤如下:
(1)依据注浆压力、注浆流体流变性、松散砾石土地层的基本力学性质参数设计渗透注浆试验方案,其中试验方案为渗透注浆正交试验方案或渗透注浆均匀试验方案;
(2)根据野外实际、步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土颗粒级配、含水量来配制松散砾石土体;
(3)根据野外实际或步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土地层密度,设计在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量;
(4)根据步骤(3)设计的在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量,将步骤(2)中的松散砾石土体分层铺设至注浆试验箱体中并夯实,再在每层松散砾石土体中埋设注浆管、渗压计-温度传感器对;
(5)检测注浆流体储存装置的密封性,将输压管道连通注浆流体储存装置与注浆供压装置,密封添加流体孔,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,待压力表上有压力值后关闭气体调节开关,静置10分钟以上,如压力表上的压力值不发生变化,则达到注浆流体储存装置的密封性要求;
(6)根据步骤(1)试验方法中设计的注浆流体水灰比配制注浆流体,并将注浆流体灌入步骤(5)检测完密封性的注浆流体储存装置中,密封添加流体孔;
(7)打开数据采集器与高清数码相机,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,调节压力调节阀与减压器至压力值到达设计实验的注浆压力值后打开液体调节开关,开始注浆,即可观察注浆流体在松散砾石土地层中的流动、分布与扩散情况;注浆流体储存装置中注浆流体注完或压力表、电子天平与注浆流体储存装置的流体刻度线在5分钟内均不发生变化时即注浆实验结束,关闭数据采集器与高清数码相机,清洗注浆流体储存装置与压力表;
(8)步骤(7)中注浆试验结束2天以上,拆开注浆试验箱体,将注浆试验箱体未固结的松散砾石土挖开,测量结石体三维方向扩散尺寸,清洗注浆试验箱体。
本发明的有益效果:
(1)本发明的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统模拟的不同松散砾石土地层可直接取自野外松散砾石土地层,且在注浆试验箱体中依据其实际物理力学性质分层堆积而成;因此,利用本装置开展的试验可全面真实地再现野外实际松散砾石土地层的注浆环境,能为建立符合松散砾石土地层实践注浆工程需要的加固渗透注浆理论与技术提供依据;
(2)注浆流体储存装置采用透明钢化玻璃材质能在整个注浆渗透过程可视化观测到注浆流体的体积变化规律;
(3)注浆试验箱体采用透明钢化玻璃材质可直接观察注浆流体在松散砾石地土地层中的实际渗透扩散过程,实现注浆渗透过程的可视化,钢化玻璃强度高,可满足渗透注浆压力与支撑松散砾石土层的重力要求;
(4)注浆流体储存装置侧表面的刻度标记与底部的电子天平可分别实时观测整个注浆试验过程的注浆流体储存装置中注浆流体体积、质量与密度的变化规律;其上部安设的压力表与添加流体孔可分别实现设计注浆压力的精确控制与注浆流体向注浆流体储存装置方便快捷地加入;
(5)在松散砾石土三维空间位置埋设渗压计与温度传感器对,并利用数据采集器可实时自动采集与记录三维渗透压力场与温度场参数,可为分析不同松散砾石土地层的渗透注浆响应特征与机理提供基础;
(6)在松散砾石土三维空间位置埋设渗压计与温度传感器对,并利用数据采集器自动采集与记录,可实时监测注浆过程中注浆流体对渗透压力的扰动及对松散砾石土地层温度的影响,不仅可为在整个渗透注浆过程中渗透压力场的时空变化规律的研究提供依据,而且能对加固松散砾石土地层的渗透压力场的检测与预警提供技术支撑;
(7)整个试验系统可实现不同松散砾石土地层的球形、柱形与柱-半球形形式渗透注浆试验的模拟,更符合实际的注浆工程实践;
(8)本发明试验系统结构简单、制作容易、方便安装与拆卸、灵活性好、绿色环保、低能耗、可多次循环重复使用、费用低廉与使用可靠。
附图说明
图1为实施例加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构示意图;
图2为实施例注浆试验箱体的结构示意图;
图3为实施例注浆试验箱体玻璃板拼接处示意图;
图4为实施例注浆试验箱体底部示意图;
图5为实施例注浆试验箱体俯视图;
图6为球形渗透注浆管结构示意图;
图7为柱形渗透注浆管结构示意图;
图8为柱-半球形渗透注浆管结构示意图;
图中:1-注浆供压装置、2-注浆流体储存装置、3-注浆试验箱体、4-压力调节阀、5-减压器、6-气体调节开关、7-输压管道、8-通气孔、9-压力表、10-添加流体孔、11-刻度表、12-电子天平、13-液体调节开关、14-输液管道、15-集线孔、16-数据自动采集器、17-高清数码相机、18-注浆管、19-刻度线、20-立式角钢支架、21-横式角钢支架、22-高强螺栓、23-钢筋肋条、24-橡胶密封条、25-渗压计-温度传感器对、26-球形渗透注浆管、27-柱形渗透注浆管、28-柱-半球形渗透注浆管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明作进一步说明,但不限于此。
实施例1:如图1~6所示,一种加固松散砾石土的渗透注浆试验系统,包括注浆供压装置1、注浆流体储存装置2、注浆试验箱体3、注浆参数监测装置,注浆供压装置1的出口端通过输压管道7与注浆流体储存装置2顶端中心的通气孔8连通,注浆流体储存装置2底部的出浆孔通过输液管道14与注浆试验箱体3的注浆管18连通,注浆管18垂直固定设置在注浆试验箱体3顶壁的中心并向下延伸至注浆试验箱体内。
注浆供压装置1包括动力装置、压力调节阀4、减压器5,压力调节阀4、减压器5安设在动力装置的出口端,减压器5通过输压管道7与注浆流体储存装置2顶端的通气孔8连通,输压管道上设置有气体调节开关6,动力装置为氮气瓶。
注浆流体储存装置2为中空圆柱形钢化玻璃箱体,注浆流体储存装置2设置在电子天平12的顶端,注浆流体储存装置2侧壁上竖直设置有刻度线11,注浆流体储存装置2的顶部还设置有压力表9、添加流体孔10;其中电子天平12的精度为1g,刻度线11的精度为1mm;电子天平12可实时观测整个注浆试验过程的注浆流体储存装置中注浆流体的质量变化,刻度线11可实时观测整个注浆试验过程的注浆流体储存装置中注浆流体的体积变化,从而推导出密度变化情况;
输液管道14上设置有液体调节开关13且液体调节开关13位于注浆流体储存装置2底部的出浆孔端;
注浆试验箱体3为正立方体钢化玻璃箱体结构,注浆试验箱体3设置在钢支架底座上,注浆试验箱体3的侧壁设置有集线孔15,集线孔15内设置有数据传输线,注浆试验箱体内均匀设置有渗压计-温度传感器对24;注浆试验箱体3的底壁和侧壁均为钢化玻璃板,箱体侧壁的钢化玻璃板通过立式角钢支架20、横式角钢支架21、高强螺栓22固定连接,箱体底壁的钢化玻璃板通过横式角钢支架21、钢筋肋条23、高强螺栓22与侧壁的钢化玻璃板固定连接且钢筋肋条23设置在箱体底壁的钢化玻璃板的下方,钢化玻璃板间的接缝处设置有橡胶密封条24,钢化玻璃箱体4个侧壁均竖直设置有相同间距的刻度线19,刻度线19的间距为15cm;刻度线19的精度为1mm,便于松散砾石土在注浆试验箱体3中的分层堆积;
在注浆试验箱体3铺设的被注松散砾石土中成对埋设渗压计与温度传感器对25,渗压计-温度传感器对的空间埋设间距为5cm。
本实施例中注浆流体储存装置2的尺寸为:直径为120cm,高度为150cm。
本实施例中注浆试验箱体3边长为150 cm,可实现最大颗粒粒径30 cm松散砾石土的渗透注浆试验。
注浆参数监测装置包括刻度表11、电子天平12、渗压计与温度传感器对25、数据自动采集器16、高清数码相机17;高清数码相机17设置在注浆流体储存装置2与注浆试验箱体3的前方,数据自动采集器16通过集线孔15内的数据传输线与注浆试验箱体内埋设的渗压计-温度传感器对25连接,便于整个渗透注浆试验过程中自动实时采集与记录三维渗透压力场与温度场参数。
注浆试验箱体3内壁设置有密封塑料膜,采用注浆管18为球形渗透注浆管26。
所述加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,具体步骤如下:
(1)依据注浆压力、注浆流体流变性、松散砾石土地层的基本力学性质参数设计渗透注浆试验方案,其中试验方案为渗透注浆正交试验方案或渗透注浆均匀试验方案;
(2)根据野外实际、步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土颗粒级配、含水量来配制松散砾石土体;
(3)根据野外实际或步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土地层密度,设计在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量;
(4)根据步骤(3)设计的在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量,将步骤(2)中的松散砾石土体分层铺设至注浆试验箱体中并夯实,再在每层松散砾石土体中埋设注浆管、渗压计-温度传感器对;
(5)检测注浆流体储存装置的密封性,将输压管道连通注浆流体储存装置与注浆供压装置,密封添加流体通孔,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,待压力表上有压力值后关闭气体调节开关,静置10分钟以上,如压力表上的压力值不发生变化,则达到注浆流体储存装置的密封性要求;
(6)根据步骤(1)试验方法中设计的注浆流体水灰比配制注浆流体,并将注浆流体灌入步骤(5)检测完密封性的注浆流体储存装置中,密封添加流体孔;
(7)打开数据采集器与高清数码相机,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,调节压力调节阀与减压器至压力值到达设计实验的注浆压力值后打开液体调节开关,开始注浆,即可观察注浆流体在松散砾石土地层中的流动、分布与扩散情况;注浆流体储存装置中注浆流体注完或压力表、电子天平与注浆流体储存装置的流体刻度线在5分钟内均不发生变化时即注浆实验结束,关闭数据采集器与高清数码相机,清洗注浆流体储存装置与压力表;
(8)步骤(7)中注浆试验结束2天以上,拆开注浆试验箱体,将注浆试验箱体未固结的松散砾石土挖开,测量结石体三维方向扩散尺寸,清洗注浆试验箱体。
实施例2:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例1中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:动力装置为空气压缩机,刻度线19的间距为10cm,注浆管18为柱形渗透注浆管27,渗压计-温度传感器对的空间埋设间距为10cm。
实施例3:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例1中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:刻度线19的间距为20cm,注浆管18为柱-半球形渗透注浆管28,渗压计-温度传感器对的空间埋设间距为15cm。
实施例4:本实施例中加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构与实施例1中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆流体储存装置2的中空圆柱形钢化玻璃箱体尺寸:直径为180cm,高度为224cm;注浆试验箱体3的正立方体钢化玻璃结构边长为224cm,可实现最大颗粒粒径45 cm松散砾石土的渗透注浆试验;渗压计及温度传感器对的空间埋设间距为10cm;注浆管18为球形渗透注浆管26。
实施例5:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例4中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆管18为柱形渗透注浆管27。
实施例6:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例4中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆管18为柱-半球形渗透注浆管28。
实施例7:本实施例中加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构与实施例1中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆流体储存装置2的中空圆柱形钢化玻璃箱体尺寸:直径为230cm,高度为300cm;注浆试验箱体3的正立方体钢化玻璃结构边长为300cm,可实现最大颗粒粒径60 cm松散砾石土的渗透注浆试验;渗压计及温度传感器对的空间埋设间距为15cm;注浆管18为球形渗透注浆管26。
实施例8:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例7中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆管18为柱形渗透注浆管27。
实施例9:本实施例中加固松散砾石土的渗透注浆试验系统的结构与实施例7中的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的结构基本相同,不同之处在于:注浆管18为柱-半球形渗透注浆管28。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,其特征在于,加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统,包括注浆供压装置、注浆流体储存装置、注浆试验箱体、注浆参数监测装置,注浆供压装置的出口端通过输压管道与注浆流体储存装置顶端中心的通气孔连通,注浆流体储存装置侧面底部的出浆孔通过输液管道与注浆试验箱体的注浆管连通,注浆管垂直设置在注浆试验箱体顶壁的中心并向下延伸至注浆试验箱体内;
注浆供压装置包括动力装置、压力调节阀、减压器,压力调节阀、减压器安设在动力装置的出口端,减压器通过输压管道与注浆流体储存装置顶端的通气孔连通,输压管道上设置有气体调节开关;
注浆流体储存装置设置在电子天平上,注浆流体储存装置侧壁上竖直设置有刻度表,注浆流体储存装置的顶部还设置有压力表、添加流体孔;
输液管道上设置有液体调节开关且液体调节开关位于注浆流体储存装置底部的出浆孔端;
注浆试验箱体设置在钢支架底座上,注浆试验箱体为钢化玻璃箱体结构,注浆试验箱体的侧壁设置有集线孔,集线孔内设置有数据传输线,注浆试验箱体内均匀设置有渗压计-温度传感器对;
注浆参数监测装置包括刻度表、电子天平、渗压计、温度传感器、数据自动采集器、高清数码相机;高清数码相机设置在注浆流体储存装置、注浆试验箱体的前方,数据自动采集器通过集线孔内的数据传输线与渗压计-温度传感器对连接;
试验具体步骤如下:
(1)依据注浆压力、注浆流体流变性、松散砾石土地层的基本力学性质参数设计渗透注浆试验方案,其中试验方案为渗透注浆正交试验方案或渗透注浆均匀试验方案;
(2)根据野外实际、步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土颗粒级配、含水量来配制松散砾石土体;
(3)根据野外实际或步骤(1)所得渗透注浆试验方案的松散砾石土地层密度,设计在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量;
(4)根据步骤(3)设计的在注浆试验箱体中每组试验需要铺设的松散砾石土体理论质量与每层应铺设的理论质量,将步骤(2)中的松散砾石土体分层铺设至注浆试验箱体中并夯实,再在每层松散砾石土体中埋设注浆管、渗压计-温度传感器对;
(5)检测注浆流体储存装置的密封性,将输压管道连通注浆流体储存装置与注浆供压装置,密封添加流体孔,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,待压力表上有压力值后关闭气体调节开关,静置10分钟以上,如压力表上的压力值不发生变化,则达到注浆流体储存装置的密封性要求;
(6)根据步骤(1)试验方法中设计的注浆流体水灰比配制注浆流体,并将注浆流体灌入步骤(5)检测完密封性的注浆流体储存装置中,密封添加流体孔;
(7)打开数据自动采集器与高清数码相机,关闭液体调节开关,打开气体调节开关,调节压力调节阀与减压器至压力值到达设计实验的注浆压力值后打开液体调节开关,开始注浆,即可观察注浆流体在松散砾石土地层中的流动、分布与扩散情况;注浆流体储存装置中注浆流体注完或压力表、电子天平与注浆流体储存装置的流体刻度线在5分钟内均不发生变化时即注浆实验结束,关闭数据自动采集器与高清数码相机,清洗注浆流体储存装置与压力表;
(8)步骤(7)中注浆试验结束2天以上,拆开注浆试验箱体,将注浆试验箱体未固结的松散砾石土挖开,测量结石体三维方向扩散尺寸,清洗注浆试验箱体。
2.根据权利要求1所述加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,其特征在于:注浆流体储存装置为中空圆柱形钢化玻璃箱体,直径为120~230 cm,高度为150~300cm。
3.根据权利要求1所述的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,其特征在于:注浆试验箱体为正立方体钢化玻璃箱体结构,边长为150~300 cm;箱体底壁和侧壁均为钢化玻璃板,箱体侧壁的钢化玻璃板通过立式角钢支架、横式角钢支架、高强螺栓固定连接,箱体底壁的钢化玻璃板通过横式角钢支架、钢筋肋条、高强螺栓与侧壁的钢化玻璃板固定连接且钢筋肋条设置在箱体底壁的钢化玻璃板的下方,钢化玻璃板间的接缝处设置有橡胶密封条,钢化玻璃箱体4个侧壁均竖直设置有相同间距的刻度线,间距为10~20cm。
4.根据权利要求1所述的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,其特征在于:注浆试验箱体内壁设置有密封塑料膜。
5.根据权利要求1所述的加固松散砾石土地层的渗透注浆试验系统的试验方法,其特征在于:动力装置为氮气瓶或空气压缩机,注浆管可为球形渗透注浆管、柱形渗透注浆管或柱-半球形渗透注浆管。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109447366A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 昆明理工大学 一种花管注浆加固松散碎石土层形成的结石体抗压强度的预测方法
CN109446698A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 昆明理工大学 一种花管注浆加固松散碎石土层形成的三维空间形态参数的预测方法
CN110530762A (zh) * 2019-09-05 2019-12-03 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种注浆加固液扩散试验装置及方法
CN110850060A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 北京交通大学 可视化多孔注浆的试验装置及其实验方法
CN112577857A (zh) * 2020-10-23 2021-03-30 西南交通大学 一种级配碎石中单孔注浆扩散试验装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103123252A (zh) * 2012-02-10 2013-05-29 南京大学 盾构隧道管片壁后同步注浆多参量实时监测方法与系统
CN105043938A (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 山东大学 一种可重复利用的饱水砂层渗透注浆试验模型及其应用
KR20170097434A (ko) * 2016-02-18 2017-08-28 (주)재우그라운드테크 역류방지막이 장착된 주입관과 투과막에 의한 그라우트주입공법
CN107121371A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 山东大学 一种适用于砂层渗透注浆的室内模拟试验系统及方法
CN107328897A (zh) * 2017-07-12 2017-11-07 山东大学 一种模拟岩溶管道涌水的注浆封堵试验装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103123252A (zh) * 2012-02-10 2013-05-29 南京大学 盾构隧道管片壁后同步注浆多参量实时监测方法与系统
CN105043938A (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 山东大学 一种可重复利用的饱水砂层渗透注浆试验模型及其应用
KR20170097434A (ko) * 2016-02-18 2017-08-28 (주)재우그라운드테크 역류방지막이 장착된 주입관과 투과막에 의한 그라우트주입공법
CN107121371A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 山东大学 一种适用于砂层渗透注浆的室内模拟试验系统及方法
CN107328897A (zh) * 2017-07-12 2017-11-07 山东大学 一种模拟岩溶管道涌水的注浆封堵试验装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
水泥浆液在小粒径砂石体中注浆理论及模拟实验研究;杨志全;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20120315(第3期);B021-20 *

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