[發(fā)明專利]一種漿液固結體積收縮率測試裝置及測試方法

有效

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• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106768153B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 武軍;李博平;楊曉明;謝任飛;張健;王學;張孝春;杜金嘯
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63926部隊
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02;G01F17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 褚明偉

技術領域

本發(fā)明屬于地下工程施工領域，尤其是涉及一種漿液固結體積收縮率測試裝置及測試方法。

背景技術

地下工程中常用注漿來防止地表沉降，如隧道穿越建筑物時，常常用注漿來補償地層損失，防止建筑物下沉。漿液注入地層后的體積收縮對地表沉降和地層壓力影響很大。

導致漿液體積變化的因素有兩種，漿液的失水和漿液的硬化。漿液注入滲透性較好的地層后，漿液中的水份滲入地層，漿液的失水量取決于漿液的成分和地層的滲透性，同時隨著漿液各組分間的化學反應，漿液逐漸硬化固結，體積也發(fā)生收縮。當漿液注入巖石或滲透性很低的黏土層中，滲透造成的失水量很小，漿液的體積變化主要發(fā)生在硬化過程中；當注入滲透性較好的土層中時，失水和漿液的硬化同時發(fā)生。

隧道下穿建筑物越來越普遍，對建筑物的保護要求越來越高，工程主要通過超量注漿來防止建筑物沉降，但是超量注漿會造成建筑物抬升，同樣對建筑物有害，特別是砌體結構建筑物，同樣的變形量，抬升對建筑物的損害比沉降更大。目前，工程中還缺乏一種能同時精確測定漿液固結過程體積總收縮率、硬化體積收縮量和失水導致的體積收縮量的裝置及測試方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種成本低廉、易于操作、能模擬現場注漿厚度的漿液固結體積收縮率測試裝置及測試方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種漿液固結體積收縮率測試裝置，包括試驗桶上段、試驗桶中段、試驗桶下段，所述的試驗桶上段、試驗桶中段、試驗桶下段上下順序連接，所述的試驗桶上段內放置脫氣水與上部土層，所述的脫氣水在上，上部土層在下，所述的脫氣水與上部土層之間通過承壓板間隔，所述的試驗桶中段內放置漿液，所述的試驗桶下段內放置下部土層，漿液與上部土層及下部土層之間分別通過彈性透水濾膜隔開，所述的上部土層、下部土層外接有進水管與排水管，所述的脫氣水分別外接有加壓管進水管、高壓空氣進氣管及排水管。

還包括水箱及高壓空氣泵，所述的上部土層與水箱之間連接有上部土層進水管，所述的下部土層與水箱之間連接有下部土層進水管，所述的加壓管進水管一端連接在水箱上，另一端與高壓空氣進氣管相接，所述的高壓空氣進氣管一端連接到試驗桶上段內用于注入脫氣水，另一端與高壓空氣泵連接，所述的水箱與高壓空氣泵之間通過水箱高壓空氣進氣管連接，所述的水箱還外接脫氣水進水管。

所述的上部土層進水管、下部土層進水管、加壓管進水管上均設有進水調壓閥門、水壓表及液體自動流量計。

所述的脫氣水進水管上設有脫氣水進水閥。

所述的水箱高壓空氣進氣管上設有水箱高壓空氣壓力表、水箱高壓空氣調壓閥。

所述的高壓空氣進氣管與試驗桶上段相連的一端設有帶刻度支管，所述的帶刻度支管并聯在高壓空氣進氣管上，所述的高壓空氣進氣管上還設有高壓空氣壓力表與高壓空氣調壓閥。

所述的排水管上設有排水閥門與排水濾網。排水濾網用于防止土顆粒流失和堵塞排水管。

所述的上部土層與承壓板之間設有上部土層上覆土工布，所述的漿液與上部土層之間設有漿液上覆彈性透水濾膜，所述的漿液與下部土層之間設有漿液底部彈性透水濾膜，所述的下部土層下側依次設有下部土層底部土工布與底板，所述的承壓板與試驗桶上段之間設置有兩道密封防水圈。漿液上覆彈性透水濾膜、漿液底部彈性透水濾膜用于避免漿液中的水與土層中的水混合，影響試驗精度，當漿液收縮時，彈性透水濾膜能與漿液協調變形。底板的厚度用來調節(jié)土層的厚度。

所述的上部土層內設有土壓力計與孔隙水壓力計，所述的下部土層內設有土壓力計與孔隙水壓力計。土壓力計與孔隙水壓力計用于測量漿液固結過程中漿液周邊土層的土壓力和孔隙水壓力變化。

一種漿液固結體積收縮率測試方法，包括以下步驟：