【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程领域，特别涉及一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置及试验方法。
技术介绍
1、地下工程中，渗漏问题普遍存在，严重影响工程安全质量。渗漏、突涌水等灾害具有隐蔽性、复杂性和多发性，给工程带来巨大困扰，不仅降低工程经济效益，甚至引发工程事故。工程实践证明，注浆法能够有效地预防解决这些工程问题。
2、富水条件又分为静水注浆和动水注浆。动水是指具有一定压力和流速的地下水，地下工程施工中常遇到的突涌水属于动水范畴。动水注浆是将注浆材料通过机械设备注入到含有动水的岩土体中，利用注浆材料的沉积或凝结固化作用，抵抗动水的冲刷，填充岩土体的空隙，从而降低岩土体的导水或含水能力，达到治理突涌水的目的。静水是具有一定压力但不具有流速的地下水统称。静水注浆主要是通过机械设备将可快速凝结的注浆材料注入至含有高压静水的岩土体中，利用注浆材料能够快速凝固的优势将岩土体固结为整体，从而降低岩土介质的导(含)水能力，达到预防地下工程突涌水发生的目的。
3、地下工程水灾害的注浆治理，其理论研究与实际需求存在较大差距，施工过程中往往缺乏科学性和规范性，从而造成大量的浪费，且封堵效果并不理想。因此开展室内试验显得尤为重要，针对动水注浆封堵研究，国内外学者做了大量的室内试验，在一定程度上推进了注浆封堵理论的研究，但也还是存在许多不足。
4、目前较多的注浆封堵模型试验装置，往往将一些注浆工程实践中容易忽略的问题带入到模型试验中，这对试验研究结果将产生较为明显的影响，如在工程实践现场，注浆管线中的气体对于注浆效果的影
5、基于以上问题，本专利技术提出一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置及试验方法，能够研究不同因素下的封堵效果。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置及试验方法，其目的是为了解决现有注浆试验在模拟过程中容易发生串浆、漏浆的现象发生，从而导致试验偏差较大或者试验失败的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，包括：
3、试验箱，内部设置有间隔的上透水板和下透水板，所述上透水板与下透水板之间用于填充土体；
4、注浆组件，穿设于所述试验箱的底部，并自下而上的对试验箱注浆；
5、注水组件，穿设于所述试验箱的密封盖，并向试验箱内注水；
6、废水组件，穿设于所述试验箱的底部，用于收集废水；
7、检测组件，包括信息采集设备和与信息采集设备信号相连的水流量计、注浆流量计、注浆压力计以及水压表，所述水流量计用于测量注水组件向试验箱内注水流量，所述注浆流量计和注浆压力计用于测量注浆组件的注浆流量和注浆压力，所述水压表用于测量试验箱流向废水组件的废水压力。
8、优选地，所述下透水板与所述试验箱的底部间隔，所述注浆组件包括注浆花管，所述注浆花管可拆卸的穿设在所述下透水板和试验箱的底部上，所述注浆花管的顶部密封，侧面开设有若干喷口，所述喷口位于上透水板与下透水板之间。
9、优选地，所述注浆组件还包括注浆通道，所述注浆通道的一端连通有注浆泵，另一端与所述注浆花管的非封闭端连通。
10、优选地，所述注水组件包括注水通道和蓄水箱，所述注水通道一端与蓄水箱的侧面底部连通，另一端穿设于密封盖；
11、注水组件还包括水泵，所述水泵向蓄水箱内泵水。
12、优选地，所述注水组件还包括升降平台和溢流箱，所述蓄水箱设置在所述升降平台上；
13、所述蓄水箱的侧面开设有溢流孔，所述溢流孔高于所述注水通道与蓄水箱连通的位置；
14、所述溢流孔上连通有溢流通道，所述溢流通道的另一端与所述溢流箱连通，所述溢流箱与所述水泵的进口端连通。
15、优选地，所述注浆泵为双排螺杆泵。
16、优选地，富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置还包括注水阀门、注浆阀门和废水阀门，所述注水阀门设置在所述水流量计的上游用以改变液体的通断，所述注浆阀门设置在所述注浆流量计和注浆压力计的下游用于改变浆液的通断，所述废水阀门设置在所述水压表的下游用于改变废水的通断。
17、优选地，所述注浆通道上还设置有排气管和排废管，所述排气管和排废管上对应的设置有第一阀门和第二阀门；
18、所述排气管和排废管分别位于注浆流量计和注浆压力计的上下游。
19、本申请还提供了一种利用富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置的试验方法，用于静水注浆试验，包括：
20、s10.组装富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，并向试验箱内填充预制土体；
21、s20.断开试验箱与废水组件的连通，注水组件向试验箱内注水；
22、s30.注浆组件向试验箱内自下而上的注入预制浆液，记录注浆流量计和注浆压力计的读数，当水压表的读数再次稳定后，停止注浆、注水；
23、s40.打开试验箱，开挖土体，观察浆液在土体内的扩散情况并测量浆液扩散范围；
24、s50.更改注水组件的水头压力，重复步骤s10-s40。
25、1本申请还提供了一种利用富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置的试验方法，用于动水注浆试验，其特征在于，包括：
26、s10.组装富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，并向试验箱内填充预制土体；
27、s20.保持试验箱与废水组件连通，当水流量计读数为零时，开启注水组件向试验箱内注水；
28、s30.注浆组件向试验箱内自下而上的注入预制浆液，记录水流量计、注浆流量计和注浆压力计的读数，水流量计读数和废水排量稳定后停止注浆、注水；
29、s40.打开试验箱，开挖土体，观察浆液在土体内的扩散情况并测量浆液扩散范围；
30、s50.更改注水组件的水头压力，重复步骤s10-s40。
31、本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
32、在本申请中，采用预设注浆花管以及自下而上的方式对土体进行注浆，能够有效的减少土体表面串浆、漏浆的现象发生，减小了试验误差；同时本申请还能适用不同参数土体、不同水文条件、不同注浆材料以及不同注浆参数进行试验，同时可根据上述因素分析土体参数、水文条件、注浆参数及注浆材料对于注浆扩散规律以及封堵效果的影响，同时可以探究不同浆液的封堵机理，试验功能多，研究范围广，操作简单，方便重复利用
33、本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述下透水板(12)与所述试验箱(1)的底部间隔，所述注浆组件(2)包括注浆花管(21)，所述注浆花管(21)可拆卸的穿设在所述下透水板(12)和试验箱(1)的底部上，所述注浆花管(21)的顶部密封，侧面开设有若干喷口，所述喷口位于上透水板(11)与下透水板(12)之间。
3.根据权利要求2所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注浆组件(2)还包括注浆通道(22)，所述注浆通道(22)的一端连通有注浆泵(23)，另一端与所述注浆花管(21)的非封闭端连通。
4.根据权利要求1所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注水组件(3)包括注水通道(31)和蓄水箱(32)，所述注水通道(31)一端与蓄水箱(32)的侧面底部连通，另一端穿设于密封盖(13)；
5.根据权利要求4所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注水组件(3)还包括升降平台(34)和
6.根据权利要求3所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注浆泵(23)为双排螺杆泵。
7.根据权利要求3所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置还包括注水阀门(61)、注浆阀门(62)和废水阀门(63)，所述注水阀门(61)设置在所述水流量计(52)的上游用以改变液体的通断，所述注浆阀门(62)设置在所述注浆流量计(53)和注浆压力计(54)的下游用于改变浆液的通断，所述废水阀门(63)设置在所述水压表(55)的下游用于改变废水的通断。
8.根据权利要求7所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注浆通道(22)上还设置有排气管(24)和排废管(25)，所述排气管(24)和排废管(25)上对应的设置有第一阀门(26)和第二阀门(27)；
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置的试验方法，用于静水注浆试验，其特征在于，包括：
10.一种根据权利要求1-8中任一项所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置的试验方法，用于动水注浆试验，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述下透水板(12)与所述试验箱(1)的底部间隔，所述注浆组件(2)包括注浆花管(21)，所述注浆花管(21)可拆卸的穿设在所述下透水板(12)和试验箱(1)的底部上，所述注浆花管(21)的顶部密封，侧面开设有若干喷口，所述喷口位于上透水板(11)与下透水板(12)之间。
3.根据权利要求2所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注浆组件(2)还包括注浆通道(22)，所述注浆通道(22)的一端连通有注浆泵(23)，另一端与所述注浆花管(21)的非封闭端连通。
4.根据权利要求1所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注水组件(3)包括注水通道(31)和蓄水箱(32)，所述注水通道(31)一端与蓄水箱(32)的侧面底部连通，另一端穿设于密封盖(13)；
5.根据权利要求4所述的富水条件下注浆扩散封堵三维模型装置，其特征在于：所述注水组件(3)还包括升降平台(34)和溢流箱(35)，所述蓄水箱(32)设置在所述升降平台(3...
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