CN212568764U - 饱和粉细砂层诱导注浆实验模型 - Google Patents
饱和粉细砂层诱导注浆实验模型 Download PDFInfo
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Abstract
饱和粉细砂层诱导注浆实验模型，属于地基与岩土工程研究领域。实验模型包括：模型***、注浆控制***、负压诱导***、智能监测***四部分组成；提出了诱导注浆的原理；本发明通过改变压力、注浆方式、注浆时间、砂层结构和浆液成份等条件，来监测不同孔隙度、水压、流速、时间、稠度和在不同动水流态条件下浆液扩散规律，研究注浆过程中监测浆液扩散、流速变化、渗压分布和能量损耗等相关信息。本发明是对在饱和沙土地基，通过负压诱导的方式，可以定向注浆和定向加固地基，加固地基的范围和效果可以根据工程的需要，根据诱导注浆原理来实现。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种地基注浆加固处理技术，适用于地铁等地下工程饱和砂土地基加固与止水，属于地基与岩土工程研究领域。
背景技术：
粉砂细层是指粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50％，且粒径大于0.25mm的颗粒质量小于总质量50％的砂土地层，属第四纪时期所形成的松散沉积物，分布十分广泛。
粉砂细天然状态下，胶结性差，结构松散，承载力较低，在自重的作用下即可被压密，粉细砂层的密度随埋深增大而变大，粉细砂属中等透水性地层，其渗透系数为6×104～6×103cm/s，粉细砂不均匀系数一般不大于5。
饱和粉细砂位于潜水位以下，饱含水，渗透破坏形式主要为流土，随后发生流砂现象，破坏滑移时往往是瞬间的，难于控制。
随着地下空间的大量开发和利用，地铁等大量地下工程穿越饱和粉细砂层，施工过程中易产生坍塌，涌沙等灾害，对其进行行预加固处理是十分必要的。
注浆是对软弱地层加固的常用手段，国内外学者进行了大量的工程试验和理论研究，通过造孔，将注浆浆液注入围岩中，在一定注浆压力使浆液向围岩的裂隙扩散，使岩体形成一个加固带(注浆帷幕)，提高岩体的整体性、增强围岩强度的一种技术。
饱和粉细层渗透性与可注性极差，采用常规注浆技术不能使浆液渗入地层，形成有效地加固体，长期以来虽然提出了大量的注浆理论，进行了大量的现场试验，但注浆效果极差，开展饱和粉细层注浆实验研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
实用新型内容
本实用新型为饱和粉细砂层诱导注浆实验模型及实验方法，根据散体力学，连续介质力学和流体力学理论，依据功能原理、势能原理和叠加原理等，提出诱导注浆原理(诱导劈裂条件和可注条件)，采用现场智能检测方法和数学计算方法设计了饱和粉细砂层诱导注浆实验模型和实验方法。
本实用新型饱和粉细砂层诱导注浆实验模型包括：模型***(1)、注浆控制***(2)、负压诱导控制***(3)、智能监测***(4)四部分组成；各个***的组成如下：
其中模型***(1)包括模型槽(1.1)和位于模型槽内的试验土体(1.2)；
所述模型槽(1.1)包括：有机玻璃材质的模型槽板(1.1.1)，模型槽加固条型钢(1.1.2)和橡胶密封垫(1.1.3)；
所述试验土体(1.2)自下而上依次包括：粉细沙层(1.2.3)，黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)；
其中注浆***(2)包括依次连接的注浆泵(2.1)、注浆压力控制器(2.2)、加压箱(2.3)、注浆控制阀(2.6)，采用金属注浆管(2.4)连接，金属注浆管(2.4)最后连接的预埋注浆管(2.5)伸入到试验土体(1.2)内；
其中负压诱导控制***(3)包括依次连接的负压泵(3.1)、负压诱导排水负压力控制器(3.2)、抽水控制阀(3.5)，采用金属排水管(3.3)连接，最后连接预埋负压管(3.4)伸入到试验土体(1.2)内；可以采用多个抽水控制阀(3.5)并联，每个并联管路最后各连接一个预埋负压管(3.4)伸入到试验土体(1.2)内和抽水控制阀(3.5)；
其中智能监测***(4)包括位于试验土体(1.2)内的各种传感器(孔隙水应力传感器，温度传感器，土压力传感器，流速传感器等)(4.1)，注浆***(2)管路上设置的注浆压力计(4.2)，负压诱导控制***(3)管路上设置的负压压力计(4.3)，智能检测采集器(4.4)和***监测平台(4.5)；各传感器(4.1)、注浆压力计(4.2)和负压压力计(4.3)均通过智能检测采集器(4.4)与***监测平台(4.5)连接。
所述模型槽是采用透明有机玻璃钢板(1.1.1)拼接而成的，采用型钢加固条(1.1.2)固定连接，防止模型槽产生变形，橡胶密封垫(1.1.3)密封模型槽的上口；模型槽内分层填入试验用土体粉细沙层(分别采用机制石英砂或者河沙)(1.2.3)，分层间采用黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)进行分层止水；
所述试验土体内分别预埋注浆管(2.5)和预埋负压管(3.4)，预埋注浆管(2.5)和预埋负压管(3.4)，采用透明玻璃管，预埋注浆管(2.5)管子末端设置一定数量的圆形注浆孔，在高压状态下向外喷射注浆浆液，在预埋负压管(3.4)管子末端设置一定数量的圆形滤孔，外包滤网，过滤沙粒和进行负压排水。
所述模型***包括模型槽和土体两部分，整个注浆实验在模型***中完成；为能够观察到实验槽内的浆液(5.1)和水(5.2)流动情况、注浆过程和注浆效果，模型槽(1.1)的槽身尺寸根据沙子颗粒大小和浆液(5.1)颗粒大小以及依据相似定律确定模型的比例和注浆参数采用透明的有机玻璃板(1.1.1)制作，槽体长为L，宽为B，高为H，其具体尺寸符合相似比例。
所述注浆控制***(2)中由注浆泵(2.1)提供足够的规定成分和比例的注浆浆液(5.1)，在注浆压力控制器(2.2)的控制下，注入加压箱(2.3)，形成稳定的压力和浆液体，由注浆控制阀(2.6)控制注浆时间，注浆压力，通过预埋注浆管(2.5)对土体进行注浆，浆液经注浆管进入土体，形成一定范围的正压力圈，在一定压力(负压诱导***)诱导下沿规定的方向，向土体中扩散和运移，形成滞留体和加固土体(5.3)。
所述负压诱导控制***(3)由负压泵(3.1)、抽水控制阀(3.5)和排水负压力控制器(3.2)提供稳定的负压力，由负压压力计(4.3)等检测控制负压的大小和时间，在预埋负压管(3.4)中形成液体(水体(5.2))诱导负压力，将土体中的水在负压状态下吸出，形成土体中一定范围的负压力圈，诱导正压力下的浆液向负压方向运移，形成滞留体和加固土体(5.3)。
本实用新型注浆时的注浆原理包括诱导劈裂条件和可注条件，当土体中任一点的浆液扩散正压力和诱导负压力之差大于浆液在土体中的流动阻力时，浆液将沿规定的诱导方向扩散和运移，并在压力控制下在土体中形成滞留体和加固土体(5.3)；
所述注浆原理包括诱导劈裂条件和可注条件：
所述注浆原理之诱导劈裂条件是，设τ0为浆液的极限剪切应力，ν为通道方向浆液速度，
则为浆液平均速度，μ为粘度系数，b为劈裂开度系数，则浆液流动时距离注浆孔r处任意点的微压应力为：
设γ为重度，K0为侧压力系数，任意微单元所受的应力由上覆土的自重应力pz，侧压力pk和注浆压力p1或抽水负压力p2，则埋深Z处砂土层任一微单元在垂直方向所受应力为上覆土的自重应力pz，即
pz＝γZ (2)
微单元在水平方向所受应力ph为注/抽水压力pi和侧压力pk的合力，即
ph＝pi+pk＝pi+K0γZ (3)
根据浆液流动方程，设微单元体到注浆孔的距离为r1，负压抽水孔的距离为r2，注浆孔的最大影响距离为R1，负压抽水孔的最大影响距离为R2，可得任一微单元上所受的水平应力为
即，任一微单元，设注浆附加应力为：
负压附加应力为：
则在水平方向所受的注/抽水压力的合力为：
ph(r)＝p1(r1)+p2(r2) (5)
根据起劈方向解，对于任一微单元体，如果pz﹥ph(r)，则在垂直方向产生劈裂，pz﹤ph(r)则在水平方向劈裂，如果pz＝ph(r)则劈裂方向为随机方向。
所述注浆原理之可注条件是，根据流变学理论，任何流体包括注浆浆液的流变性都可用流变模型来描述，设塑性粘度为μρ，浆液流动时摩擦剪切应力为τ，剪切速率(流速梯度)为ξ，则塑性流体的流变方程为:
τ＝τ0+μρ.ξ (6)
对于任一微单元体，如果ph(r)>τ，则浆液将沿水平方向产生渗流运动，具有可注性。
综上，只要在注浆孔(5.4)和吸水孔(5.5)之间任一微单元体上满足pz﹥ph(r)就可以产生沿注浆孔(5.4)至吸水孔(5.5)方向的诱导定向劈裂；如果ph(r)>τ，则浆液将沿水平方向产生渗流运动，具有可注性，实现定向注浆。
所述注浆监测***在整个实验排水诱导注浆过程中，通过监测***(4)监测模型的土体压力、注浆压力、孔隙水压力、水和浆液的流速、温度等相关影响条件，并收集实验数据，分析实验结果。***中采用多种传感器(4.1)在实验过程中采集数据(传感器种类包括土体压力、注浆压力、孔隙水压力、水和浆液的流速、温度等传感器)，利用智能检测采集器(4.4)将数据传达到***监测平台(4.5)并记录数据。注浆压力计(4.2)在注浆过程中用于观察并记录注浆压力，便于及时调整合适的注浆压力；负压压力计(4.3)监测注浆过程中排水***中的排水负压力，便于随时观测并控制排水负压力值。
所述注浆方法，其特征在于，通过改变压力、注浆方式、注浆时间、砂层结构和浆液成份等条件，来监测不同孔隙度、水压、流速、时间、稠度和在不同动水流态条件下浆液扩散规律，研究注浆过程中监测浆液扩散、流速变化、渗压分布和能量损耗等相关信息。
所述实验分组在于按不同环境条件分组如下：
第一组：注水试验，测定土体中孔隙水压力和流动速度，土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势，绘出浆液和水流动场等；
第二组：按水灰比把水泥浆不同配合比分三组进行试验，三组实验采用不同配合比，测定土体中孔隙水压力和流动速度，土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势，绘出浆液和水流动场等；
第三组：按注浆压力大小分五组进行试验，测定土体中孔隙水压力和流动速度，土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势，绘出浆液和水流动场等；
第四组：按不同注浆时间进行分三组，测定土体中孔隙水压力和流动速度，土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势，绘出浆液和水流动场等；
第五组：对不同成分和粒径的沙子，按不同沙土层的组合结构(机制沙或河沙)将模型分二组，分别为机制砂和河砂，采用合适的水灰比，并采用不同的注浆压力，分别进行注浆试验，测定土体中孔隙水压力和流动速度，土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势，绘出浆液和水流动场等。
实施方法：
模型***(1)：整个注浆实验在模型***(1)中完成。为能够观察到实验槽内的水流情况、注浆情况和注浆效果，模型槽(1.1)的槽身采用透明的有机玻璃材质的模型槽板(1.1.1)制作，槽体长为L，宽为B，高为H，其具体尺寸可以根据工程按照一定比例缩小；为了有效防止模型槽在土体(1.2)压力作用下发生变形或者破坏，模型槽板(1.1.1)中部适当采用型钢加固条(1.1.2)加固；在模型槽(1.1)顶部盖板边缘利用橡胶密封垫(1.1.3)密封，保持模型槽密封，并保持注浆过程中土体(1.2)内部压力差稳定。实验中的土体(1.2)根据实验情况铺筑多层，每层的铺筑顺序从下至上依次为粉细沙层(1.2.3)，黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)。其中粉细沙层(1.2.3)采用机制石英砂和河沙代替；黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)用以制作止水层，达到较好的密封效果，保持注浆过程中土体(1.2)内部的压力差稳定。
注浆控制***(2)：注浆控制***(2)在实验中为模型***(1)注射连续均匀浆液(5.1)。在注浆过程中，注浆泵(2.1)负责为整个注浆控制***(2)提供浆液；注浆压力控制器(2.2)用于控制***注浆压力，并随时调整注浆压力；加压箱(2.3)用来提供稳定的注浆压力，使浆液(5.1)稳定均匀地注入土体中。预埋注浆管(2.5)采用透明玻璃管，管子末端设置一定数量的圆形注浆孔(5.4)，在高压状态下向外喷射浆液(5.1)。预埋注浆管(2.5)预埋数量和预埋的位置可以根据具体实验或施工情况来确定。整个注浆控制***(2)通过金属注浆管(2.4)连接。
负压诱导控制***(3)：整个负压诱导控制***(3)通过吸取模型***(1)中的水产生负压，按照负压方向诱导浆液(5.1)的渗流，在土体中形成滞留体和加固土体(5.3)，达到加固地基的目的。负压泵(3.1)是整个模型中负压的来源，将排水控制***(3)中的水排出；负压压力控制器(3.2)用于控制排水过程中的负压力与排水速度，达到更好的诱导注浆效果；预埋负压管(3.4)末端设置一定数量的圆形吸水孔(5.5)，外包滤网(5.7)，过滤沙粒和进行负压排水。预埋负压管(3.4)其预埋数量和预埋的位置可以根据具体实验或施工情况来确定。整个排水控制***(3)通过金属负压管(3.3)连接。
监测***(4)：在整个实验排水诱导注浆过程中，通过监测***(4)监测模型的土体压力、注浆压力、孔隙水压力、水和浆液的流速、温度等相关影响条件，并收集实验数据，分析实验结果。***中采用多种传感器(4.1)采集实验中数据，通过导线(5.6)与智能监测采集器(4.4)相连，并将数据传达至***监测平台(4.5)并记录数据。设置于注浆控制***(2)中的注浆压力计(4.2)在注浆过程中用于观察并记录注浆压力，便于及时调整合适的注浆压力。设置于负压***(3)中负压压力计(4.3)监测注浆过程中排水控制***中的排水负压力，便于随时观测并控制排水负压力值。
实验分组：
本实用新型通过改变压力、注浆方式、注浆时间、砂层结构和浆液成份等条件，来监测不同孔隙度、水压、流速、时间、稠度和在不同动水流态条件下浆液扩散规律，研究注浆过程中监测浆液扩散、流速变化、渗压分布和能量损耗等相关信息。
第一组：注水试验，测定土体中孔隙水压力和流动场、土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势等；
第二组：按水灰比把水泥浆不同配合比分三组进行试验，三组实验采用不同配合比，分别测定土体中孔隙水压力和流动场、土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势等；
第三组：按注浆压力大小分五组进行试验，分别测定土体中孔隙水压力和流动场、土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势等；
第四组：按不同注浆时间进行分三组，分别测定土体中孔隙水压力和流动场、土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势等；
第五组：按照饱和粉细砂层(1.2.3)的材料不同，分别采用石英砂和河砂进行两组实验。采用合适的水灰比，并采用不同的注浆压力，分别进行注浆试验，测定土体中孔隙水压力和流动场、土压力、注浆时间、注浆压力和抽水负压力，观测流动方向和轨迹，从而计算一些参数如流动速度，流动场势等。
本实用新型所提出的实验模型和实验方法具有以下有益效果：对饱和沙土地基，通过负压诱导的方式，可以实现定向注浆和定向加固地基，加固地基的范围和效果可以根据工程的需要，根据诱导注浆原理来实现；本实用新型提供了适用于诱导注浆实验方法的实验模型，提出了诱导注浆的原理，可以根据模型在施工前研究工程地质下的注浆参数与注浆规律，准确得到相关注浆参数，从而达到节约成本，绿色环保，有效注浆和针对性加固地基的目的。
附图说明
图1是模型***的总体示意图。
图2是模型槽示意图；
图3是土体分层及内部构造意图。
图4是注浆控制***示意图。
图5是负压控制***示意图。
图6是智能监测***意图。
图7是注浆加固区域形状示意图。
图8是预埋注浆管与预埋负压管示意图。
附图标注：
1、模型***；1.1模型槽；1.2、土体；1.1.1、模型槽板；1.1.2、型钢加固条；1.1.3、橡胶密封垫；1.2.1、土工膜；1.2.2、黏土止水层；1.2.3粉细砂层。
2、注浆控制***；2.1、注浆泵；2.2、注浆压力控制器；2.3、加压箱；2.4、金属注浆管；2.5、预埋注浆管；2.6、注浆控制阀。
3、负压控制***；3.1、负压泵；3.2、负压压力控制器；3.3、金属负压管；3.4、预埋负压管；3.5、抽水控制阀。
4、智能监测***；4.1传感器(其中包括：孔隙水压力传感器，土压力计，流速传感器，温度传感器，振动传感器等)4.2、注浆压力计；4.3、负压压力计；4.4、智能监测采集器；4.5、***监测平台。
5.1、浆液；5.2、水；5.3、滞留体和加固土体；5.4、注浆孔；5.5、吸水孔；5.6、导线；5.7、滤网。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
现结合附图具体说明本实用新型的具体实施方法，附图仅为示意图，仅说明本实用新型的基本结构，本实用新型实例为该领域技术人员没有创造性的基础上研发，均属于本实用新型的保护范围。
实施例1
(一)器材选择与模型安装
模型槽(1.1)的制作：模型槽(1.1)采用长为H，宽为B，高为H的长方体，采用厚度为h的有机玻璃材质的模型槽板(1.1.1)拼接成槽体，方便观察土体内的注浆情况以及浆液(5.1)扩散情况。侧板与顶部盖板的连接处采用橡胶密封垫(1.1.3)密封，并采用刚度较大的型钢加固条(1.1.2)加固，以防止槽体内部压力过大而使槽体发生变形甚至破坏。
土体(1.2)的制作与填筑：实验土体采用机制石英砂和河沙代替，按照模型槽(1.1)的大小采用每层粉细沙层(1.2.3)厚度为h1，隔水层采用厚度为h2的黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)制作。将砂土在模型外加水制作饱和粉细沙，并按照实验选定的厚度h1填筑；待饱和粉细沙填筑至厚度h1时，将制作好的黏土止水层(1.2.2)在粉细沙层(1.2.3)上填筑厚度为h2，并在红粘土上方覆盖土工膜(1.2.1)，形成止水层。以此方式填筑剩余土层。
实验器材的选择：注浆泵(2.1)可以采用自吸式泥浆泵，负压泵(3.1)采用抽水泵，注浆泵(2.1)、注浆压力控制器(2.2)、加压箱(2.3)、负压泵(3.1)和负压压力控制器(3.2)可以根据实验的规模选择合适的型号；预埋注浆管(2.5)、预埋负压管(3.4)均采用半径为r0的有机玻璃管，管子末端设置一定数量的圆形注浆孔(5.4)和吸水孔(5.5)，在预埋负压管(3.4)的末端外包滤网(5.7)，过滤沙粒和进行负压排水。注浆压力计(4.2)和负压压力计(4.3)均采用压力表；传感器(4.1)可以根据实验的需要选择合适的规格。
***的连接：各个***顺序连接根据图1所示的顺序连接。具体连接方法为：利用金属注浆管(2.4)将注浆泵(2.1)、注浆压力控制器(2.2)、加压箱(2.3)和预埋注浆管(2.5)连接，在加压箱的前后均设置注浆压力计(4.2)，便于试验中观察注浆过程中的压力。在排水控制***(3)中，采用金属负压管(3.3)依次连接负压泵(3.1)、负压压力控制器(3.2)、预埋负压管(3.4)。在负压压力控制器(3.2)与模型槽(1.1)之间设置负压压力计(4.3)，以观测排水负压力。采用导线(5.6)将传感器(4.1)与智能监测采集器(4.4)连接，智能监测采集器(4.4)将数据传回***监测平台(4.5)。
传感器(4.1)的埋置：根据实验的需要，将土压力计，孔隙水压力传感器，土压力计，流速传感器，温度传感器，振动传感器等分别埋置在模型槽(1.1)和土体(1.2)的合适位置，用于监控测量注浆的相关条件，并通过导线连接到智能监测采集器(4.4)上。
安装实验设备及管路，并检查测试***的准确性及装置的密闭性。
(二)实验分组
为测定不同实验条件对诱导注浆方法下注浆效果的影响，针对本模型共设计五组实验。第一组为注水实验；第二组不同水灰比对诱导注浆的影响；第三组测定不同注浆压力对诱导注浆效果的影响；第四组为不同注浆时间对诱导注浆效果的影响；第五组为不同土层结构对诱导注浆效果的影响。
针对以上实验分组，做以下实验准备。
第二组：制备三组浓度为c1、c2、c3的水泥浆溶液。
第三组：确定五组合适的注浆压力P1、P2、P3、P4、P5，其压力值各不相同。
第四组：确定注浆压力为P1，根据第三组压力为P1下的初始注浆时间t1，分别确定两组初始注浆时间t2、t3，其中t2小于t1，t3大于t1。
第五组：将模型中的粉细砂层(1.2.3)分别以机制石英砂与河沙，按照相同的注浆条件进行两组实验。
(三)制备浆液
注浆的浆液(5.1)主要有是水泥浆溶液和水玻璃溶液，根据实验需要制备需要不同水灰比c的水泥浆溶液和一定模数m的水玻璃溶液。
预埋注浆管(2.5)与预埋负压管(3.4)之间的距离为注浆半径R，根据已确定的注浆半径R计算注浆量
用于控制制备浆液(5.1)的量；
水泥浆溶液：按照实验的分组设计浓度为c1、c2、c3的水泥浆溶液。按照设计好的浓度准确计算不同浓度下水泥和水的用量，分组制备水泥浆溶液后充分搅拌。测试水泥浆的流动度、容重，并且在半小时内使用。
水玻璃溶液：按照实验需要准确配置模数为m的水玻璃溶液，测试流动度，并尽快使用。
(四)诱导注浆(此处以第二组实验叙述实验过程)
开启注浆泵(2.1)，将浆液(5.1)压出金属注浆管(2.4)，等流出的浆体浓度达到搅拌好的浆体浓度后再关掉注浆泵(2.1)，将金属注浆管(2.4)与模型箱中预埋注浆管(2.5)连接好。关掉注浆泵(2.1)的注浆控制阀(2.6)，启动负压泵(3.1)，调整负压力控制器(3.2)直到真空度达到P′0，并维持在一定范围内。
启动注浆泵(2.1)，打开注浆控制阀(2.6)，调整注浆压力控制器(2.2)与加压箱(2.3)，使得注浆压力值达到P1，当浆液(5.1)到达负压端预埋负压管(3.4)时，将排出的浆液(5.1)收集。观察负压***(3)排出浆液(5.1)情况，持续注浆待浆液(5.1)稠度和灌入前稠度达到相同，关掉抽水控制阀(3.5)；仍使管道保持P1的压力持续灌浆时长Δt。最后关掉注浆控制阀(2.6)，关掉注浆泵(2.1)和负压泵(3.1)，整个诱导注浆完毕。
(五)实现土体加固
待注浆结束后，让浆液(5.1)在粉细砂层(1.2.3)中停滞时间t4，浆液(5.1)在土体中形成稳定的滞留体和加固土体(5.3)，从土体中取出固体块，在一定条件下养护时间t5，待养护结束后检测滞留体和加固土体(5.3)强度。
(六)循环试验
根据实验的分组，按照此试验过程，依次进行循环试验。
以上模型以及实验方案为本实用新型的示意方案，按照本实用新型中的方案得到的饱和砂土加固效果较优良，基本能够满足施工需要。
Claims (4)
1.一种饱和粉细砂层诱导注浆实验模型，其特征在于，饱和粉细砂层诱导注浆实验模型包括：模型***(1)、注浆控制***(2)、负压诱导控制***(3)、智能监测***(4)四部分组成；各个***的组成如下：
其中模型***(1)包括模型槽(1.1)和位于模型槽内的试验土体(1.2)；
所述模型槽(1.1)包括：有机玻璃材质的模型槽板(1.1.1)，模型槽加固条型钢(1.1.2)和橡胶密封垫(1.1.3)；
所述试验土体(1.2)自下而上依次包括：粉细沙层(1.2.3)，黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)；
其中注浆控制***(2)包括依次连接的注浆泵(2.1)、注浆压力控制器(2.2)、加压箱(2.3)、注浆控制阀(2.6)，采用金属注浆管(2.4)连接，金属注浆管(2.4)最后连接的预埋注浆管(2.5)伸入到试验土体(1.2)内；
其中负压诱导控制***(3)包括依次连接的负压泵(3.1)、负压诱导排水负压力控制器(3.2)、抽水控制阀(3.5)，采用金属排水管(3.3)连接，最后连接预埋负压管(3.4)伸入到试验土体(1.2)内；或采用多个抽水控制阀(3.5)并联，每个并联管路最后各连接一个预埋负压管(3.4)伸入到试验土体(1.2)内和抽水控制阀(3.5)；
其中智能监测***(4)包括位于试验土体(1.2)内的传感器(4.1)，注浆控制***(2)管路上设置的注浆压力计(4.2)，负压诱导控制***(3)管路上设置的负压压力计(4.3)，智能检测采集器(4.4)和***监测平台(4.5)；传感器(4.1)、注浆压力计(4.2)和负压压力计(4.3)均通过智能检测采集器(4.4)与***监测平台(4.5)连接；
所述试验土体内分别预埋注浆管(2.5)和预埋负压管(3.4)，预埋注浆管(2.5)和预埋负压管(3.4)，采用透明玻璃管，预埋注浆管(2.5)管子末端设置一定数量的圆形注浆孔，在高压状态下向外喷射注浆浆液，在预埋负压管(3.4)管子末端设置一定数量的圆形滤孔，外包滤网，过滤沙粒和进行负压排水。
2.按照权利要求1所述的一种饱和粉细砂层诱导注浆实验模型，其特征在于，所述的传感器(4.1)包括孔隙水应力传感器，温度传感器，土压力传感器，流速传感器。
3.按照权利要求1所述的一种饱和粉细砂层诱导注浆实验模型，其特征在于，模型槽是采用透明有机玻璃钢板(1.1.1)拼接而成的，采用型钢加固条(1.1.2)固定连接，防止模型槽产生变形，橡胶密封垫(1.1.3)密封模型槽的上口；模型槽内分层填入试验用土体粉细沙层分别采用机制石英砂或者河沙，分层间采用黏土止水层(1.2.2)和土工膜(1.2.1)进行分层止水。
4.按照权利要求1所述的一种饱和粉细砂层诱导注浆实验模型，其特征在于，模型***：模型***包括模型槽和土体两部分，之后的整个注浆实验在模型***中完成；为能够观察到实验槽内的浆液(5.1)和水(5.2)流动情况、注浆过程和注浆效果，模型槽(1.1)的槽身根据沙子颗粒大小和浆液(5.1)颗粒大小，依据相似定律确定模型的比例和注浆参数，采用透明的有机玻璃板(1.1.1)制作，槽体长为L，宽为B，高为H，其具体尺寸符合相似比例。
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