本实用新型专利技术公开了一种裂隙
【技术实现步骤摘要】
一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置
[0001]本技术属于岩土模拟试验设备
，公开了一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置。
技术介绍
[0002]黄土中普遍发育着垂直向的节理，节理的存在削弱了黄土体的整体强度；节理的开度相比于土体的孔隙要大得多，其孔隙率通常假定为1，在降雨条件下，节理构成了优势的渗流通道，对水流入渗起到了促进作用，加剧了滑坡等地质灾害的发生。黄土节理往往是诱发工程地质灾害的主要因素，威胁着黄土地区工程建设的安全。鉴于黄土节理诱发的工程地质灾害，节理的修复治理已经成为一项必不可少的研究工作。微生物溶液作为一种新型的绿色环保水溶液，具有低黏滞性、高流动性的特点，可以在较小的灌浆压力下沿节理下渗，从而实现封堵节理及加固节理周围一定区域土体的目的。因此开展裂隙-孔隙介质中MICP溶液运移扩散的试验，研究微生物溶液沿节理裂隙下渗并向裂隙两侧的扩散范围，和碳酸钙的充填加固范围对含节理裂隙的黄土地区的工程具有指导意义。
[0003]目前测试裂隙中微生物溶液扩散过程的方法大多应用于具有平行板模型的岩体和混凝土裂隙，是一维的测试装置；由于岩石和混凝土的强度较高，钻孔困难，并且钻孔过程中容易造成岩块或混凝土块的开裂使试样损坏，通常将浓度传感器的探头预先埋置在混凝土块中，与混凝土以前浇筑，这样不能保证在浇筑过程中采集数据的设备能够正常工作，可能会缺失某一部分数据，数据采集设备也不能拆装循环使用，试验费用较高。
技术实现思路
[0004]为弥补上述测试技术上的缺陷已经解决节理裂隙导致的黄土地区工程建设的问题，本技术的目的在于提供一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置。解决含节理裂隙黄土的二维微生物灌浆问题，满足同时单液注浆和分别双液注浆的要求，实现无压灌浆和有压灌浆的注浆过程，测量的精度较高。
[0005]本技术是通过下述技术方案来实现的。
[0006]本技术提供一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，包括模型箱、数据采集系统、摄像机和灌浆系统；所述模型箱中填充含裂隙黄土体，含裂隙黄土体中分别设有浓度传感器和注浆管，数据采集系统连接浓度传感器，注浆管与灌浆系统连通；
[0007]通过控制灌浆系统注入含裂隙黄土体中细菌菌液和胶结液，数据采集系统获取含裂隙黄土体中的细菌菌液和胶结液运移信息；通过摄像机获取含裂隙黄土体中的微生物溶液扩散形貌。
[0008]进一步，所述模型箱为钢化透明玻璃箱，正面标有刻度，含裂隙黄土体填充满所述模型箱；含裂隙黄土体中部自顶部至底部纵向开设裂隙。
[0009]进一步，所述含裂隙黄土体顶部沿中部裂隙向两侧开槽，槽内嵌入有连接橡胶导管的支架，导管与注浆管对接。
[0010]进一步，所述灌浆系统包括溶液储存装置、供压设备和导管，溶液储存装置依次连通供压设备和导管至注浆管，将微生物溶液自溶液储存装置导入至注浆管中。
[0011]进一步，所述若干个注浆管沿中部裂隙平行排布。
[0012]进一步，所述数据采集系统包括数据采集器和浓度传感器，若干个浓度传感器探头对称分布在含裂隙黄土体两侧孔中，通过导线连接到数据采集器。
[0013]进一步，所述供压设备包括压力泵、调压阀、压力表和流量计，压力泵连通溶液储存装置和导管，压力泵上设有调压阀；压力表和流量计设在导管上。
[0014]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
[0015]本技术采用室内模型试验的装置较好的模拟不同节理裂隙开度下微生物溶液沿节理裂隙下渗并向两侧土体扩散的动态演化过程，溶液中离子的空间分布规律，解决了含节理裂隙黄土的二维微生物灌浆问题。该装置满足同时单液注浆和分别双液注浆的要求，也能实现无压灌浆和有压灌浆的注浆过程，数据采集完全通过仪器记录，避免了人为记录导致的误差，测量的精度较高；能够为一般裂隙性土体的微生物溶液加固试验提供设计思路。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：
[0017]图1为本技术的结构示意图。
[0018]其中：1、数据采集器；2、浓度传感器；3、摄像机；4、模型箱；5、含裂隙黄土体；6、压力表；7、调压阀；8、压力泵；9、注浆管；10、支架；11、流量计；12-1、开关Ⅰ；12-2、开关Ⅱ；13、导管；14、溶液储存装置；14-1、细菌菌液储液瓶；14-2、胶结液储液瓶；15、三通导管。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
[0020]参考附图1所示，一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，包括数据采集装置、照相装置、试验主装置本体、供压设备、灌浆设备、溶液储存装置14。数据采集装置包括数据采集器1和传感器2；照相装置包括摄像机3；试验主装置本体包括模型箱4、含裂隙黄土体5；供压设备包括压力表6、调压阀7、压力泵8；灌浆设备包括注浆管9、支架10、流量计11、开关12、导管13。溶液储存装置14包括细菌菌液储液瓶14-1、胶结液储液瓶14-2。
[0021]模型箱4为钢化透明玻璃箱，正面标有刻度，可拆卸，沿箱体正面宽度和高度两个方向标有刻度。带有三脚架的摄像机3位于模型箱4的正前方。含裂隙黄土体5放置在正面标有刻度的钢化玻璃模型箱4内，含裂隙黄土体表面挖孔，孔间距沿裂隙两侧对称分布，将溶度传感器2探头布置在孔内，通过细导线连接到数据采集器1。
[0022]含裂隙黄土体中部自顶部至底部纵向开设裂隙。并且在含裂隙黄土体5顶部沿中部裂隙5cm范围向两侧开槽，槽内嵌入有连接橡胶导管13的支架10，注浆管9并排固定在支架10下方的含裂隙黄土体裂隙中，导管与注浆管对接。
[0023]灌浆系统的溶液储存装置14的通过三通导管15的两个分支口分别连接细菌菌液
储液瓶14-1、胶结液储液瓶14-2，两个分支口设置两个开关；试验时既可以先打开细菌菌液储液瓶14-1的开关Ⅰ12-1然后再打开胶结液储液瓶14-2的开关Ⅱ12实现单液注浆，也可以同时打开两者的开关，实现双液注浆过程。
[0024]三通导管15的输出管连通供压设备的压力泵8，压力泵8上设调压阀7，压力泵8连通导管13，导管13上设有流量计11和压力表6，导管连通至注浆管9，将细菌菌液和胶结液自溶液储存装置14注入至注浆管9中。
[0025]其中，橡胶导管13上安装流量计11，实时记录灌入溶液的流量情况。带有调节阀7的压力泵8上方安装压力表6，可以随时调控灌浆压力，实现加压注浆。数码相机3的镜头垂直于试验箱4正中央，记录溶液扩散的全过程。
[0026]进一步，采用上述装置进行基于裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验过程包括下述步骤：
[0027]1)通过削切现场取到的天然黄土节理式样或根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，包括模型箱(4)、数据采集系统、摄像机(3)和灌浆系统；所述模型箱(4)中填充含裂隙黄土体(5)，含裂隙黄土体(5)中分别设有浓度传感器(2)和注浆管(9)，数据采集系统连接浓度传感器(2)，注浆管(9)与灌浆系统连通；通过控制灌浆系统注入含裂隙黄土体(5)中细菌菌液和胶结液，数据采集系统获取含裂隙黄土体(5)中的细菌菌液和胶结液运移信息；通过摄像机(3)获取含裂隙黄土体(5)中的微生物溶液扩散形貌。2.根据权利要求1所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述模型箱(4)为钢化透明玻璃箱，正面标有刻度，含裂隙黄土体(5)填充满所述模型箱(4)；含裂隙黄土体(5)中部自顶部至底部纵向开设裂隙。3.根据权利要求2所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述含裂隙黄土体(5)顶部沿中部裂隙向两侧开槽，槽内嵌入有连接橡胶导管(13)的支架(10)，导管(13)与注浆管(9)对接。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小军，崔瀚霆，郜鑫，范金月，潘超钒，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：
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