[發明專利]一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710222512.6
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN106970181B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 朱偉;杜瑞;閔凡路;錢勇進;張寧;王超
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;王樺

1.一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：包括：

壓力供應裝置，其用于提供氣壓，所述壓力供應裝置包括空氣壓縮機、與所述空氣壓縮機連通的壓力控制單元、兩端分別與所述壓力控制單元和地層裝填室連通的第一進氣管，兩端分別與所述壓力控制單元和反壓裝置連通的第二進氣管、分別設置在所述第一進氣管和第二進氣管上的第一進氣閥和第二進氣閥；

試驗筒：其自下至上依次具有用于裝填試驗地層的地層裝填室、用于裝填試驗漿液的漿液固結排水室以及注漿壓力轉化室，所述地層裝填室和漿液固結排水室相連通，所述漿液固結排水室和注漿壓力轉化室之間通過不透液的隔膜隔開，所述注漿壓力轉化室與所述壓力供應裝置連接，用于將壓力供應裝置提供的氣壓轉化為液壓并向所述試驗漿液提供自上而下的正壓力，所述試驗筒包括內部形成所述地層裝填室的下筒體、可拆卸地連接在所述下筒體上且內部形成所述漿液固結排水室的中間筒體、可拆卸地連接在所述中間筒體上且內部形成所述注漿壓力轉化室的上筒體；

反壓裝置，其分別與所述壓力供應裝置和所述地層裝填室連通，用于將所述壓力供應裝置提供的氣壓轉化為液壓并向所述試驗地層提供自下而上的反壓力；

檢測組件，其用于檢測與排水固結相關的一種或多種參數，所述檢測組件包括用于檢測所述注漿壓力轉化室內液位的液位檢測機構和/或用于檢測所述地層裝填室、漿液固結排水室以及注漿壓力轉化室內壓力的壓力檢測機構。

2.根據權利要求1所述壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：所述試驗筒還包括具有第一凹槽的底座，所述下筒體可拆卸地連接在所述底座上且下部與所述第一凹槽連通，所述反壓裝置與所述第一凹槽通過管道連通。

3.根據權利要求2所述壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：所述試驗筒還包括沿上下方向延伸的多根連接柱，各所述連接柱自上而下依次穿過所述上筒體、中間筒體、下筒體以及底座將其連接成一體。

4.根據權利要求3所述壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：所述上筒體的底部開設有第二凹槽，所述第二凹槽內設置有套環，所述隔膜為乳膠膜，所述乳膠膜套設在所述套環上。

5.根據權利要求1所述壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：所述液位檢測機構包括帶有刻度的U型管，所述U型管的兩端分別與所述注漿壓力轉化室的不同高度位置連通；所述壓力檢測機構包括孔壓計。

6.根據權利要求1所述壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗裝置，其特征在于：所述試驗筒具有與所述漿液固結排水室的上部和下部分別連通用以連接常水頭滲透實驗裝置的接口。

7.一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結試驗方法，其特征在于：該方法采取如權利要求1至6中任一項權利要求所述排水固結試驗裝置，且包括以下步驟：

a)、原狀土試樣準備；

b)、試驗地層置入：將所述原狀土試樣作為試驗地層裝入地層裝填室內；

c)、試驗漿液置入：向所述漿液固結排水室內注入試驗漿液，向所述注漿壓力轉化室的隔膜內注入試驗漿液；

d)、向所述注漿壓力轉化室內隔膜的上方注入水；

e)、壓力檢測機構設置：根據試驗地層的滲透系數設置壓力采集精度和時間間隔；

f)、漿液排水固結：向所述試驗漿液提供所述正壓力，向所述地層裝填室底部提供反壓力，進行固結排水試驗，其中所述正壓力根據實際工程注漿壓力設定，所述反壓力根據實際開挖地層深度和地下水位深度設定；

g)、測定漿液固結沉降量：觀察所述注漿壓力轉化室中水的液位變化，并記錄液位變化量對應的固結時間；

h)、測定漿液滲透系數：在所述漿液固結排水室內漿液固結完成后進行滲透系數測定，

所述方法還包括可選擇的步驟(i)：在步驟b)之后、步驟c)前利用所述反壓裝置對試驗地層進行反向飽和以排出試驗地層內的空氣。