The invention discloses a grouting test method which can independently control the three-dimensional stress state. There are two traditional indoor grouting test devices, one is grouting in a soil sample with constant confining pressure to test the influence of grouting on soil properties under static conditions; the other is grouting in a cylindrical sample with axial loading, which can test different overlying soil pressures In this case, the stress state of the soil sample is obviously different from that of the actual soil. In view of the above disadvantages, the invention adopts three-way independent loading of x-axis, Y-axis and z-axis, adopts fluid to carry out flexible loading, and adds a grouting pipe into the bottom hole of the model box body to simulate the influence of grouting on the surrounding soil samples under different stress paths. At the same time, the soil samples can adopt the transparent soil materials prepared by man and monitor the displacement field of the soil with PIV technology. The invention is compact, convenient and easy to use, especially suitable for use in the laboratory.
【技术实现步骤摘要】
一种可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置及方法
本专利技术涉及一种地基与基础工程领域的试验装置及方法，特别涉及一种可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置及方法。
技术介绍
随着我国社会经济的迅猛发展，现代化城市建设进度不断加快，大型综合多功能建筑群不断涌现，基础设施建设也在日趋完善。目前城市地下隧道越来越多地投入运营，加之城市用地紧张，基坑周边的环境条件变得越来越复杂，并且基坑对周边环境所产生影响的变形控制标准也日益严格。在基坑开挖过程中，邻侧土体的卸荷作用导致基坑周围土的应力状态分成了不同的区域，包括壁后主动区土体、坑底角处被动区土体以及过渡区土体。不同区域的土体有着不同的应力历史和应力状态。但是对于不同应力状态下土体的注浆特性却鲜有试验装置可以进行室内试验模拟。注浆技术在实际工程中广泛的应用使得这一课题有着很强的工程实际意义，目前国内外已经有一部分学者开始研究不同侧压力系数、不同上覆土压力以及不同超固结比对注浆特性的影响，但是由于试验设备的局限性导致不能进行更深一步的研究工作。
技术实现思路
【技术保护点】
1.一种可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，包括模型箱体、注浆管(30)、土体试样(7)、两台相机(11)和一台计算机(5)；所述模型箱体是一个六面体，所述模型箱体的顶面板(14)为箱体盖，所述模型箱体的前面板(17)和后面板(15)均为边长为L的正四边形，所述模型箱体的顶面板(14)、底面板(16)、左面板(18)和右面板(19)均为长边为L、短边为L/2的矩形；所述前面板(17)的材料为透明的有机玻璃，所述模型箱体的顶面板(14)为箱体盖；其特征在于：/n所述模型箱体的后面板(15)、顶面板(14)、左面板(18)和右面板(19)的内侧均设有加压囊，所述后面板(15...
【技术特征摘要】
1.一种可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，包括模型箱体、注浆管(30)、土体试样(7)、两台相机(11)和一台计算机(5)；所述模型箱体是一个六面体，所述模型箱体的顶面板(14)为箱体盖，所述模型箱体的前面板(17)和后面板(15)均为边长为L的正四边形，所述模型箱体的顶面板(14)、底面板(16)、左面板(18)和右面板(19)均为长边为L、短边为L/2的矩形；所述前面板(17)的材料为透明的有机玻璃，所述模型箱体的顶面板(14)为箱体盖；其特征在于：
所述模型箱体的后面板(15)、顶面板(14)、左面板(18)和右面板(19)的内侧均设有加压囊，所述后面板(15)、顶面板(14)、左面板(18)和右面板(19)上、且位于每个面板对角线的相交点处的加压孔；
后面板(15)内侧的加压囊(61)通过该面板上的加压孔(21)连接至用于控制充入该加压囊内流体的压力的第一压力伺服控制系统(1)；左面板内侧的加压囊(62)和右面板内侧的加压囊(63)均通过所在面板上的加压孔连接至用于控制充入这两个加压囊内流体的压力的第二压力伺服控制系统(2)，顶面板内侧的加压囊(64)通过该面板上的加压孔(24)连接有用于控制充入该加压囊内流体的压力的第三压力伺服控制系统(3)；
在所述底面板(16)上紧贴着前面板(17)的内侧设有一个用于通过注浆管(30)的通孔；所述注浆管(30)的前端设有四个出浆孔(31)，自位于出浆孔(31)的后侧3mm处依次设有间隔为3mm的三道凹槽(32)，所述注浆管(30)的一端自所述通孔伸入至所述前面板(17)对角线的相交点处，所述注浆管(30)的另一端连接至用于控制注浆压力或体积的压力伺服系统(4)，所述注浆管(30)上设有开关(13)；还设有与所述注浆管(30)的末端配合的薄壁气囊(9)；
所述模型箱体的底面板(16)上设有排水孔(12)，所述底面板(16)上自下而上的设有一层滤纸和透水石(10)及土体试样(7)，将所述土体试样(7)填满至模型箱体，所述土体试样(7)采用人工制备的透明土材料；所述前面板(17)上画有网格线，并涂覆有一层彩色沙粒；所述模型箱体内设有孔隙水压计(8)，所述孔隙水压计(8)连接至所述计算机(5)。
2.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，除了前面板(17)之外的其余面板采用铝板或是合金材料。
3.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，所述出浆孔(31)的直径为2mm。
4.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，除了顶面板(14)之外的其余面板为一体结构，所述顶面板(14)通过多个螺栓与该一体结构连接，螺栓的直径为10mm。
5.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，设置在模型箱体的后面板(15)、顶面板(14)、左面板(18)和右面板(19)内侧的加压囊的材料采用弹性模量为1450kPa±30kPa的橡胶材料。
6.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，所述顶面板(14)、底面板(16)、后面板(15)、左面板(18)和右面板(19)的内侧涂抹有一层凡士林。
7.根据权利要求1所述可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，其特征在于，所述薄壁气囊(9)套在所述注浆管(30)的末端，并用橡皮筋在三道凹槽(32)处将薄壁气囊(9)扎紧。
8.一种可以独立控制三向应力状态的注浆试验方法，其特征在于，利用如权利要求1至7中任一所述的可以独立控制三向应力状态的注浆试验装置，并包括以下步骤：
步骤一、安装注浆管(30)，通过注射器缓慢往注浆管(30)内注满蒸馏水，在所述注浆管(30)的端部包裹一层止水胶带，在注浆管(30)的末端设置四个出浆孔(31)；
在模拟...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。