一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置与方法，包括表面喷洒加固系统与非饱和入渗试验与监测系统。利用该装置可探究微生物喷洒加固非饱和砂土的效果与机制。本发明专利技术的试验装置和方法既能模拟非饱和入渗矿化过程，又能比较加固前后砂土在不同降雨强度、持时下的入渗规律。本发明专利技术将微生物喷洒加固与非饱和入渗特征研究集成到一台设备上，有效提高了仪器的功能性、便利性。便利性。便利性。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置与方法


[0001]本专利技术涉及岩土与环境工程领域，尤其涉及一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置与方法。该装置不仅可以模拟不同强度、持时的降雨，也可对非饱和砂土边坡进行微生物喷洒矿化加固，可实现加固过程中各化学物质及刚度的实时监测与效果评价。结合可视化高清捕捉手段，可深入探究微生物喷洒加固非饱和砂土湿润锋运移特征与胶结加固机理。

技术介绍

[0002]在岩土工程中，降雨入渗非饱和砂土边坡是降雨频繁地区边坡失稳和滑坡的主要原因之一。非饱和土的抗剪强度与基质吸力的变化息息相关。长时间降雨之后，浅层滑坡常发生在陡峭的砂土边坡上。当水逐渐渗入至砂土边坡内部时，砂土体由非饱和状态慢慢向饱和状态变化，基质吸力值逐渐降低至零，由此引起抗剪强度的降低，导致滑坡出现。但是由于通常无法直接从野外测量出入渗量，因此其评估通常依赖于降雨和径流，降雨与入渗之间的相关性。常采用室内一维砂柱入渗试验研究雨水入渗持时、降雨强度、水质、层次构造、入渗水头等因素的影响规律。
[0003]MICP灌浆技术是一种新型地基处理技术。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置，包括表面喷洒加固系统和非饱和入渗试验与监测系统；所述的表面喷洒加固系统包括供水箱(1)、三通单向阀门(2)、给水泵(3)、给水管(4)、电磁流量计(6)、压力传感器(7)以及喷洒头(8)；所述电磁流量计(6)和压力传感器(7)设于给水泵(3)与喷洒头(8)之间；所述供水箱(1)有2只，用于储存微生物矿化加固用菌液与胶结液以对砂土进行固化，以及储存模拟降雨入渗时雨水；所述的三通单向阀门(2)用于微生物矿化加固时菌液、胶结液交替注入调控；所述给水泵(3)用于将供水箱(1)中储存的液体泵入给水管(4)并通过喷洒头(8)进入非饱和入渗试验与监测系统中；所述的电磁流量计(6)、水压力传感器(7)用于实时监测喷洒速率与压力；所述的非饱和入渗试验与监测系统包括透明亚克力圆柱形渗透装置(24)，自上而下依次布设于透明亚克力圆柱形渗透装置(24)内的透水石一(9)、滤纸(10)、透水石二(16)和卵石过滤层(17)，吸力
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含水量监测系统(20)，渗滤收集器(21)，径流收集器(22)以及径流管(23)；所述透明亚克力圆柱形渗透装置(24)设于喷洒头(8)正下方；在所述明亚克力圆柱形渗透装置(24)内壁的同一水平高度上，沿环向设有张力计(11)、钙离子探头(12)、弯曲元(13)、pH测量探头(14)、时域反射仪探测器(15)、电阻率探头(25)和铵浓度测量探头(26)；所述的吸力
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含水量监测系统(20)用于实时分析吸力
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含水量数据；所述的径流收集器(22)用于收集由径流管(23)流出的径流；所述渗滤收集器(21)用于收集流经砂土的渗滤液。2.根据权利要求1所述的一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置，其特征在于，所述的给水管(4)上还设有用于调控降雨强度的阀门(5)。3.根据权利要求1所述的一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置，其特征在于，所述的喷洒头(8)上开有直径为0.5～4mm的均匀小孔，用于均匀喷洒加固与降雨模拟。4.根据权利要求1所述的一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置，其特征在于，所述径流管(23)一端设于透明亚克力圆柱形渗透装置(24)内的透水石一(9)上部，另一端与径流收集器(22)相连；所述的渗滤收集器(21)用于收集流经砂土并最终经卵石过滤层(17)过滤后的渗滤液。5.根据权利要求1所述的一种微生物矿化加固非饱和土体的试验装置，其特征在于，所述的张力计(11)、钙离子探头(12)、弯曲元(13)、PH测量探头(14)、时域反射仪探测器(15)、电阻率探头(25)、铵浓度测量探头(26)分别用于测量微生物加固表面入渗时砂土体内部吸力、钙离子浓度、剪切波速、PH值、含水量、电阻率、铵根离子浓度时空演化规律；所述弯曲元(13)共两个，两个弯曲元沿环向对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨杰，国振，徐孟涛，方敏慧，朱永强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：