[发明专利]一种壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置及方法

权利要求书

1.一种壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：包括：

压力供应装置，其用于提供气压，所述压力供应装置包括空气压缩机、与所述空气压缩机连通的压力控制单元、两端分别与所述压力控制单元和地层装填室连通的第一进气管，两端分别与所述压力控制单元和反压装置连通的第二进气管、分别设置在所述第一进气管和第二进气管上的第一进气阀和第二进气阀；

试验筒：其自下至上依次具有用于装填试验地层的地层装填室、用于装填试验浆液的浆液固结排水室以及注浆压力转化室，所述地层装填室和浆液固结排水室相连通，所述浆液固结排水室和注浆压力转化室之间通过不透液的隔膜隔开，所述注浆压力转化室与所述压力供应装置连接，用于将压力供应装置提供的气压转化为液压并向所述试验浆液提供自上而下的正压力，所述试验筒包括内部形成所述地层装填室的下筒体、可拆卸地连接在所述下筒体上且内部形成所述浆液固结排水室的中间筒体、可拆卸地连接在所述中间筒体上且内部形成所述注浆压力转化室的上筒体；

反压装置，其分别与所述压力供应装置和所述地层装填室连通，用于将所述压力供应装置提供的气压转化为液压并向所述试验地层提供自下而上的反压力；

检测组件，其用于检测与排水固结相关的一种或多种参数，所述检测组件包括用于检测所述注浆压力转化室内液位的液位检测机构和/或用于检测所述地层装填室、浆液固结排水室以及注浆压力转化室内压力的压力检测机构。

2.根据权利要求1所述壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：所述试验筒还包括具有第一凹槽的底座，所述下筒体可拆卸地连接在所述底座上且下部与所述第一凹槽连通，所述反压装置与所述第一凹槽通过管道连通。

3.根据权利要求2所述壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：所述试验筒还包括沿上下方向延伸的多根连接柱，各所述连接柱自上而下依次穿过所述上筒体、中间筒体、下筒体以及底座将其连接成一体。

4.根据权利要求3所述壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：所述上筒体的底部开设有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有套环，所述隔膜为乳胶膜，所述乳胶膜套设在所述套环上。

5.根据权利要求1所述壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：所述液位检测机构包括带有刻度的U型管，所述U型管的两端分别与所述注浆压力转化室的不同高度位置连通；所述压力检测机构包括孔压计。

6.根据权利要求1所述壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置，其特征在于：所述试验筒具有与所述浆液固结排水室的上部和下部分别连通用以连接常水头渗透实验装置的接口。

7.一种壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验方法，其特征在于：该方法采取如权利要求1至6中任一项权利要求所述排水固结试验装置，且包括以下步骤：

a)、原状土试样准备；

b)、试验地层置入：将所述原状土试样作为试验地层装入地层装填室内；

c)、试验浆液置入：向所述浆液固结排水室内注入试验浆液，向所述注浆压力转化室的隔膜内注入试验浆液；

d)、向所述注浆压力转化室内隔膜的上方注入水；

e)、压力检测机构设置：根据试验地层的渗透系数设置压力采集精度和时间间隔；

f)、浆液排水固结：向所述试验浆液提供所述正压力，向所述地层装填室底部提供反压力，进行固结排水试验，其中所述正压力根据实际工程注浆压力设定，所述反压力根据实际开挖地层深度和地下水位深度设定；

g)、测定浆液固结沉降量：观察所述注浆压力转化室中水的液位变化，并记录液位变化量对应的固结时间；

h)、测定浆液渗透系数：在所述浆液固结排水室内浆液固结完成后进行渗透系数测定，

所述方法还包括可选择的步骤(i)：在步骤b)之后、步骤c)前利用所述反压装置对试验地层进行反向饱和以排出试验地层内的空气。