【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软土实验，具体而言，涉及一种土壤加压灌浆实验装置及其实验方法。
技术介绍
1、随着我国基础建设规模进一步扩大，提出了更多工程建设的需求，对许多地基承载力低的软土地区开展建设，如三角洲海陆交互相软土地区等，三角洲软土以含水量大、压缩性高、承载力低、工程性质差为主要特点。针对地基承载力低的软土地基，工程建设中多采用排水固结、强夯、注等传统地基加固技术提高地基承载力、改善土体工程性质。但传统加固技术，一方面存在成本高、不环保等缺点；另一方面，受软土渗透性差、饱和度高等特性及沿海地区场地条件限制，传统加固技术的效果不佳，甚至无法应用。
2、为此，针对软土加固，应研究采用一种加固效果好、经济价值高、针对适用性强及环境影响小的加固技术，如微生物诱导碳酸钙沉淀技术。其原理是细菌通过脲酶分解尿素，并使其与胶结液中钙源结合，生成具有填补土颗粒孔隙、连接颗粒等功能的碳酸钙沉淀，由此明显改善加固对象土体特性。
3、微生物诱导碳酸钙沉淀加固软土在灌浆方面存在很多问题，例如软土的孔隙尺寸较小不利于细菌进出，软土的渗透性较差，菌液和胶结液很难在孔隙中迁移，碳酸钙会优先在灌浆口生成，灌浆口处更容易发生阻塞，限制有效处理区域，阻碍了micp加固技术推广至工程实践，使得现有的微生物诱导碳酸钙沉淀加固软粘土中存在的可灌入性差。
4、为此提出一种土壤加压灌浆实验装置及其实验方法，以解决上述提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种土壤加压灌浆实验装置及其实验
2、有鉴于此，本专利技术的第一方面在于提供一种土壤加压灌浆实验装置。
3、本专利技术的第二方面在于提供一种试验方法。
4、本专利技术的第一方面提供了一种土壤加压灌浆实验装置，包括：加压机构，其包括有液压罐、空压机和抽气泵，所述液压罐具有一个用于储存浆液的第一内腔；沿一个流通方向，在所述液压罐上形成有多个第一输液通道，每个所述第一输液通道分别连通所述第一内腔；一个所述第一输液通道连通所述空压机或所述抽气泵；灌浆机构，其包括有分体式灌浆盒和灌浆模具；沿所述流通方向，在所述分体式灌浆盒上形成有至少两个第二输液通道；所述分体式灌浆盒为空腔结构，所述灌浆模具固定于所述分体式灌浆盒内部；所述灌浆模具具有一个用于放置土壤样本的第二内腔，所述第二内腔沿所述流通方向与所有所述第二输液通道相连通；交汇于所述流通方向，一个所述第二输液通道与一个所述第一输液通道相连通，以将第一内腔内的浆液输送至所述第二内腔；其中，沿所述流通方向，所述第二内腔和所述第一内腔内的浆液流动方向相反。
5、上述任一技术方案中，所述液压罐包括有圆形底座、圆形顶盖和玻璃圆筒，所述玻璃圆筒夹持固定在所述圆形底座和圆形顶盖之间；所述玻璃圆筒内壁、所述圆形顶盖下表面和所述圆形底座上表面共同围成所述第一内腔；至少两个所述第一输液通道开设在所述圆形顶盖上，以及至少一个所述第一输液通道开设在所述圆形底座上。
6、上述任一技术方案中，所述空压机或所述抽气泵与位于所述圆形顶盖上的所述第一输液通道相连通，以将所述浆液沿所述流通方向从上至下输送出所述第一内腔。
7、上述任一技术方案中，所述分体式灌浆盒包括有沿所述流通方向布置的模具底座和模具顶盖，所述灌浆模具夹持固定在所述模具底座和所述模具顶盖之间；所述第二输液通道在所述模具底座和所述模具顶盖上分别至少设置一个；所述土壤样本覆盖位于所述模具底座上的所述第二输液通道与所述第二内腔连通的端口，且所述第二内腔位于所述模具底座上的所述第二输液通道的上方。
8、上述任一技术方案中，所述模具底座和所述模具顶盖的相对面之间形成有环形间隙，以及在所述灌浆模具上形成有抽真空口，所述抽真空口用于连通所述环形间隙和所述第二内腔。
9、上述任一技术方案中，在所述第二内腔内设置有柔性膜，所述柔性膜覆盖所述抽真空口连通所述第二内腔的端口；以及所述柔性膜贴合所述第二内腔内壁，并沿所述第二内腔连通所有所述第二输液通道的端口延伸至所述灌浆模具的外壁。
10、上述任一技术方案中，所述灌浆模具与所述模具底座和所述模具顶盖夹持所述柔性膜；垂直于所述流通方向上，所述灌浆模具对应所述模具底座和所述模具顶盖的外壁安装有密封条；所述密封条、所述柔性膜、所述灌浆模具和所述模具顶盖之间围成有隔离腔；和/或所述密封条、所述柔性膜、所述灌浆模具和所述模具底座之间围成有隔离腔。
11、上述任一技术方案中，所述隔离腔位于所述环形间隙和所述第二内腔之间。
12、上述任一技术方案中，位于所述模具底座的所述第二输液通道与位于所述圆形底座的所述第一输液通道相连通；以及所述第一内腔与所述第二内腔通过所述浆液分隔。
13、本专利技术的第二方面提供了一种实验方法，包括如下步骤：s101，通过一个所述第一输液通道连通盛有所述浆液的容器，另一个所述第一输液通道连通所述抽气泵，封堵其他所述第一输液通道；启动所述抽气泵，以向所述第一内腔导入所述浆液；s102，将所述土壤样本放置在所述第二内腔内，通过所述分体式灌浆盒固定所述灌浆模具；s103，通过一个所述第一输液通道连通所述空压机，另一个所述第一输液通道连通所述第二输液通道；启动所述空压机，以将所述浆液输送至所述第二内腔内，并使所述浆液与所述土壤样本混合；s104，实时收集实验数据，包括s103中浆液用量和混合时间。
14、本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果：
15、高效率的加固效果，加压灌浆能够有效地将加固材料（如微生物诱导碳酸钙沉淀）渗透到渗透性较差的软土中，从而提高加固效果，高压确保了加固材料在土壤中的均匀分布，避免了局部过度加固或未加固的情况。
16、适应高压需求，500kpa的压力足以克服大多数软土的抵抗力，使得加固材料能够深入土壤，高压力有助于加固材料穿透更深层次的土壤，从而加固更大范围的区域。
17、良好的密封性，良好的密封性减少了在灌浆过程中的材料泄漏，提高了材料的使用效率，密封性能防止加固材料对周围环境的潜在污染，符合环保要求。
18、减少材料浪费，有效的灌浆方法减少了材料的浪费，提高了经济效益，加固后的软土提高了基础设施的稳定性和寿命，从长远来看降低了维护和修复的成本。
19、多种土壤类型，加压灌浆不仅适用于渗透性差的软土，也可用于其他类型的土壤加固，可以根据不同的土壤条件和工程需求进行调整，提供了极大的灵活性。
20、减少操作风险，可控的灌浆过程减少了操作过程中的风险，均匀且有效的加固提高了整体工程的质量和安全性。
21、根据本专利技术的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本专利技术的实施例的实践了解到。
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1.一种土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述液压罐包括有圆形底座、圆形顶盖和玻璃圆筒，所述玻璃圆筒夹持固定在所述圆形底座和圆形顶盖之间；所述玻璃圆筒内壁、所述圆形顶盖下表面和所述圆形底座上表面共同围成所述第一内腔；
3.根据权利要求2所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述空压机或所述抽气泵与位于所述圆形顶盖上的所述第一输液通道相连通，以将所述浆液沿所述流通方向从上至下输送出所述第一内腔。
4.根据权利要求3所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述分体式灌浆盒包括有沿所述流通方向布置的模具底座和模具顶盖，所述灌浆模具夹持固定在所述模具底座和所述模具顶盖之间；所述第二输液通道在所述模具底座和所述模具顶盖上分别至少设置一个；
5.根据权利要求4所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述模具底座和所述模具顶盖的相对面之间形成有环形间隙，以及在所述灌浆模具上形成有抽真空口，所述抽真空口用于连通所述环形间隙和所述第二内腔。
6.根据权利要求5所述的土壤加
7.根据权利要求6所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述灌浆模具与所述模具底座和所述模具顶盖夹持所述柔性膜；垂直于所述流通方向上，所述灌浆模具对应所述模具底座和所述模具顶盖的外壁安装有密封条；
8.根据权利要求7所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述隔离腔位于所述环形间隙和所述第二内腔之间。
9.根据权利要求4所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，位于所述模具底座的所述第二输液通道与位于所述圆形底座的所述第一输液通道相连通；以及所述第一内腔与所述第二内腔通过所述浆液分隔。
10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的土壤加压灌浆实验装置实施的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述液压罐包括有圆形底座、圆形顶盖和玻璃圆筒，所述玻璃圆筒夹持固定在所述圆形底座和圆形顶盖之间；所述玻璃圆筒内壁、所述圆形顶盖下表面和所述圆形底座上表面共同围成所述第一内腔；
3.根据权利要求2所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述空压机或所述抽气泵与位于所述圆形顶盖上的所述第一输液通道相连通，以将所述浆液沿所述流通方向从上至下输送出所述第一内腔。
4.根据权利要求3所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述分体式灌浆盒包括有沿所述流通方向布置的模具底座和模具顶盖，所述灌浆模具夹持固定在所述模具底座和所述模具顶盖之间；所述第二输液通道在所述模具底座和所述模具顶盖上分别至少设置一个；
5.根据权利要求4所述的土壤加压灌浆实验装置，其特征在于，所述模具底座和所述模具顶盖的相对面之间形成有环形间隙，以及在所述灌...
【专利技术属性】
技术研发人员：单毅，何宜家，袁杰，崔杰，童华炜，李亚东，王一兆，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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