一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及雙液漿注漿性能測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在深基坑工程中，經(jīng)常采用雙液漿注漿，加固砂土地層、形成截水帷幕。漿液的擴散半徑是評價注漿質(zhì)量的重要參數(shù)，為了形成密閉的截水帷幕，必須使?jié){液擴散半徑大于注漿孔的間距，以確保雙液漿有效加固粧之間形成相互搭接。
[0003]目前，漿液的擴散半徑通常采用經(jīng)驗公式或現(xiàn)場試驗來確定。然而，漿液的擴散半徑和影響范圍與地層的滲透系數(shù)和注漿壓力等密切相關(guān)，對于不同地層，級配和滲透性均存在較大差異，通過經(jīng)驗公式計算得到的注漿量范圍過大，注漿量難以控制，漿液的擴散范圍測試誤差大;現(xiàn)場試驗是指通過在注漿孔周邊打設(shè)探孔來逐步探索漿液擴散半徑的范圍，不能準(zhǔn)確得到漿液的擴散半徑，難以直觀地觀測注漿效果，且耗時較長、費用較高。因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試結(jié)果準(zhǔn)確、效率高、適用于不同地層的雙液漿注漿擴散半徑測試裝置。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，主要包括砂土系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)，其中:砂土系統(tǒng)包括儲水容器和密封的砂土容器，砂土容器的底部通過管道與儲水容器連通，砂土容器內(nèi)裝有壓實的砂土試樣;注漿系統(tǒng)包括氣壓源和密封的儲漿容器，儲漿容器內(nèi)裝有雙液漿;所述氣壓源與儲漿容器的頂部連通，儲漿容器的底部與注漿管連通，注漿管的下端穿過砂土容器的頂蓋，豎直插入砂土試樣中，注漿管插入砂土試樣內(nèi)的部分開設(shè)有注漿孔;在注漿管和儲漿容器連通的管道上配置有注漿壓力配壓閥，在氣壓源與儲漿容器連通的管道上配置氣壓配壓閥。
[0006]按上述方案，所述試驗裝置還包括多個孔隙水壓力計，孔隙水壓力計以注漿管為中心，沿徑向間隔分布在砂土試樣內(nèi)。
[0007]按上述方案，所述氣壓源配置有氣壓計。
[0008]按上述方案，所述砂土試樣分為多層，每層均壓實;在每層砂土試樣中以注漿管為中心，沿徑向間隔布置孔隙水壓力計。
[0009]按上述方案，所述注漿管為花管，注漿孔在注漿管的管壁呈等邊三角形分布。
[0010]按上述方案，所述注楽孔的孔徑為3?5mm。
[0011]本實用新型的有益效果是:1)本實用新型模擬工程實際中雙液漿的注漿環(huán)境，測得在不同的注漿壓力下雙液漿的注漿擴散半徑，為工程實際中注漿擴散半徑的確定提供了理論參考，大大減小了注漿擴散半徑的測量誤差，可更快、更準(zhǔn)確評估注漿影響范圍和注漿效果;2)本實用新型采用多層砂土試樣，可測得在同一注漿壓力下，同一位置的不同地層中注漿擴散范圍，測量結(jié)果全面;3)本實用新型設(shè)計合理，準(zhǔn)確度高，為工程實際中的雙液漿注漿效果的評估和研究提供了測量手段，具有重要的研究和工程實踐意義。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中:1、砂土容器;2、砂土試樣；3、注漿管；4、注漿壓力配壓閥；5、儲漿容器;6、雙液漿;7、O型密封圈；8、底板;9、漿液輸送管道；10、氣壓管道；11、氣壓開關(guān)；12、氣壓源；13、氣壓配壓閥；14、氣壓計;15、孔隙水壓力計;16、儲水容器;17、進水管道。
【具體實施方式】
[0014]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步地描述。
[0015]如圖1所示的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，主要包括砂土系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，其中:砂土系統(tǒng)包括儲水容器16和密封的砂土容器I，砂土容器I的底部通過進水管道17與儲水容器16連通，砂土容器I內(nèi)裝有壓實的砂土試樣2;注漿系統(tǒng)包括氣壓源12和密封的儲漿容器5，儲漿容器5內(nèi)裝有雙液漿6，氣壓源12配置有氣壓計14;氣壓源12通過氣壓管道10與儲漿容器5的頂部連通，氣壓管道10上安設(shè)有氣壓開關(guān)11和氣壓配壓閥13;儲漿容器5的底部通過漿液輸送管道9與注漿管3連通，漿液輸送管道9上配置有注漿壓力配壓閥4;注漿管3的下端穿過砂土容器的頂蓋，豎直插入砂土試樣2中，注漿管3插入砂土試樣2的部分開設(shè)有注漿孔;所述試驗裝置還包括多個孔隙水壓力計15，孔隙水壓力計15以注漿管3為中心，沿徑向間隔分布在砂土試樣2內(nèi)。
[0016]本實用新型中，砂土試樣2分為多層，每層均壓實;在每層砂土試樣2中沿水平方向間隔布置多個孔隙水壓力計15;注漿管3為花管，注漿孔在注漿管3的管壁呈等邊三角形分布;上下兩個注漿孔的豎向間距為30?40mm;注漿孔的孔徑為3~5mm;儲漿容器5包括側(cè)壁、頂板和金屬的底板8，底板8與側(cè)壁連接，并通過O型密封圈7密封。
[0017]利用上述裝置測量雙液漿注漿擴散半徑，該測量的整個過程在溫度可控的環(huán)境中進行，以免同類試驗漿液凝結(jié)時間變化較大，引起測量誤差。測量過程具體包括以下步驟:
[0018]步驟一、提供如上所述的試驗裝置:本實施例中的儲漿容器5為高500mm、內(nèi)徑為400mm的金屬或有機玻璃容器；孔隙水壓力計15可采用振弦式滲壓計，其量程不小于lOOOkPa，精度不小于IkPa;注漿管3采用直徑為20mm的花管，注漿管3上的注漿孔呈等邊三角形布置，且注漿孔位于離注漿管3下端5?500mm的管壁上。
[0019]步驟二、采集砂土試樣2，將砂土試樣2放置在100°C的烤箱中烘干24小時，并測試砂土試樣2的級配、干密度和滲透系數(shù)，以確定土的基本類型，與工程實際中的土質(zhì)對比參考。
[0020]步驟三、將砂土試樣2分五層放入砂土容器I，每層擊實后對表層進行刮毛處理，間隔埋入兩個孔隙水壓力計15，再鋪設(shè)下一層砂土試樣2擊實;每層砂土試樣2擊實后的厚度為150mm，密實度為85%?95%;各層的孔隙水壓力計15距砂土容器I底面的距離為150mm、300mm、450mm 和600mm。
[0021]步驟四、打開進水管道17的開關(guān)，儲水容器16內(nèi)的水從砂土容器I的底部向頂部浸潤，砂土試樣2自下而上逐步排氣飽和，飽和后保持砂土容器I內(nèi)的水面始終高于砂土試樣2的上表面;飽和完成后，對砂土容器I內(nèi)部抽真空24小時。
[0022]步驟五、在砂土試樣2內(nèi)豎直插入注漿管3至設(shè)定深度(兩個孔隙水壓力計15分別與注漿管3的距離為150mm、300mm;在實際測量中，注漿壓力較大時，可以注漿管3為中心，沿徑向均勻間隔埋設(shè)多個孔隙水壓力計15);用體積為1:1左右的水泥和水玻璃均勻攪拌配置雙液漿6，控制水玻璃的波美度，保證雙液漿6的凝結(jié)時間在2?12h內(nèi)；再將雙液漿6輸入儲漿容器5內(nèi)，密封儲漿容器5。
[0023]步驟六、打開氣壓配壓閥13，調(diào)節(jié)注漿壓力配壓閥4，通過氣壓源12向儲漿容器5施加注漿壓力直至注漿壓力達到設(shè)定值，儲漿容器5內(nèi)的雙液漿6經(jīng)漿液輸送管道9流入注漿管3內(nèi)，記錄注漿過程中各層砂土試樣2中孔隙水壓力計15和注漿壓力配壓閥4的示數(shù)，并繪制注漿壓力-孔隙水壓力的變化曲線圖。
[0024]步驟七、注漿結(jié)束48小時后，挖開砂土試樣2，測量雙液漿6的成粧半徑和有效注漿擴散半徑。
[0025]通過上述方法測量多種設(shè)定注漿壓力下雙液漿6的注漿擴散半徑，并繪制注漿壓力-孔隙水壓力的變化曲線圖，根據(jù)曲線圖可得到在不同的設(shè)定注漿壓力下，與注漿管3距離不同的各點處的孔隙水壓力大小;再根據(jù)各點處孔隙水壓力估計注漿的擴散半徑和影響范圍:孔隙水壓力越小，注漿的影響越小;并將該估計值與注漿擴散半徑的實際測得值進行對比，并綜合多組數(shù)據(jù)對估計值進行合理修正，最終得到在誤差范圍內(nèi)的注漿擴散半徑。由于砂土系統(tǒng)中的砂土試樣2與工程實際中的土質(zhì)存在區(qū)別，本裝置測量得到的雙液漿注漿擴散半徑為理論上的參考值，與實際的注漿擴散半徑相比存在一定的誤差，可根據(jù)實際土質(zhì)的情況對參考值進行修正，以得到更準(zhǔn)確的注漿擴散半徑，進一步評估注漿的影響范圍和效果。
[0026]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，但是凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，主要包括砂土系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)，其中:砂土系統(tǒng)包括儲水容器和密封的砂土容器，砂土容器的底部通過管道與儲水容器連通，砂土容器內(nèi)裝有壓實的砂土試樣;注漿系統(tǒng)包括氣壓源和密封的儲漿容器，儲漿容器內(nèi)裝有雙液漿;所述氣壓源與儲漿容器的頂部連通，儲漿容器的底部與注漿管連通，注漿管的下端穿過砂土容器的頂蓋，豎直插入砂土試樣中，注漿管插入砂土試樣內(nèi)的部分開設(shè)有注漿孔;在注漿管和儲漿容器連通的管道上配置有注漿壓力配壓閥，在氣壓源與儲漿容器連通的管道上配置氣壓配壓閥。2.如權(quán)利要求1所述的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置還包括多個孔隙水壓力計，孔隙水壓力計以注漿管為中心，沿徑向間隔分布在砂土試樣內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，所述氣壓源配置有氣壓計。4.如權(quán)利要求1所述的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，所述砂土試樣分為多層壓實;在每層砂土試樣中以注漿管為中心，沿徑向間隔布置孔隙水壓力計。5.如權(quán)利要求1所述的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，所述注漿管為花管，注漿孔在注漿管的管壁呈等邊三角形分布。6.如權(quán)利要求1所述的一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，其特征在于，所述注漿孔的孔徑為3~5mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種測量雙液漿注漿擴散半徑的試驗裝置，包括砂土系統(tǒng)和注漿系統(tǒng)，砂土系統(tǒng)包括儲水容器和密封的砂土容器，砂土容器的底部與儲水容器連通，砂土容器內(nèi)裝有壓實的砂土試樣；注漿系統(tǒng)包括氣壓源和密封的儲漿容器，儲漿容器內(nèi)裝有雙液漿；氣壓源與儲漿容器的頂部連通，儲漿容器的底部與注漿管連通，注漿管的下端穿過砂土容器的頂蓋，豎直插入砂土試樣中，注漿管插入砂土試樣內(nèi)的部分開設(shè)有注漿孔。本實用新型模擬工程實際中雙液漿的注漿環(huán)境，測得在不同的注漿壓力下雙液漿的注漿擴散半徑，為工程實際中注漿擴散半徑的確定提供了理論參考，大大減小了注漿擴散半徑的測量誤差。
【IPC分類】G01N13/00
【公開號】CN205262908
【申請?zhí)枴緾N201521131897
【發(fā)明人】李忠超, 蔡兵華, 楊新, 李楊, 程華強, 肖銘釗, 羅小東, 彭靜, 余望芝
【申請人】武漢市市政建設(shè)集團有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月30日