[实用新型]泥浆渗透试验装置

说明书

本实用新型开了一种新型泥浆渗透试验装置包括带视窗的箱体、活动钢板、带孔玻璃板、土工编织物、单向电磁阀、出水口阀门、压力装置、马氏瓶。压力装置通过单向电磁阀与箱体相连，以控制水头并满足水平渗流；活动钢板位于箱体顶部，以模拟地应力的影响；带孔玻璃板你及土工编织物位于箱体右侧，起到过滤作用；马氏瓶与箱体底部的阀门连接，以控制箱体内水头高度。本实用新型的泥浆渗流路径与重力方向垂直；可以通过施加重物模拟地应力的作用；透明玻璃视窗结合透明土可观测泥浆渗流路径。

技术领域

本实用新型属于测量测试设备技术领域，具体涉及一种泥浆渗透试验装置。

背景技术

盾构法作为一种隧道暗挖施工方法，以其机械化程度高、对环境扰动小等优点，逐渐得到世界各地隧道工程的青睐，广泛应用于水利、交通及市政建设等领域的隧道开挖工程中。其中，泥水平衡盾构则是现在广泛用于工程实践的盾构机类型。

在工程实践中，由于盾构施工引起的工程事故仍时有发生，且大多数工程事故与开挖面的失稳有关。在软土地区施工隧道，由于土质条件恶劣，地下水位相对较高，如果没有正确地施加隧道开挖面支护压力，开挖面失稳极易发生，从而导致地层坍塌、建筑物倾斜倾覆等工程事故，轻则阻断施工，重则造成巨大的人员生命、财产损失。因此，开挖面支护压力是盾构法施工中相当关键的施工参数，正确地选取开挖面支护压力对于保证工程安全至关重要。

而在泥水平衡盾构施工过程中，泥浆将不停渗入盾构机前方土体内，与土体充分混合，共同作用形成不透水泥膜。通过不透水的泥膜将部分泥浆压力转化为开挖面上的有效应力，支护开挖面土体，保证开挖面的稳定。但是，随着泥浆渗透长度的增加，有效支护压力将在这一长度上衰减。并且，当泥浆渗透长度超过一定限度之后，这部分泥浆将对开挖面的稳定不起作用。故在泥水平衡盾构施工中，泥浆渗透效应对开挖面支护压力有重要影响。

现有应用泥浆渗透效应的装置较为简单，且考虑的影响因素不够全面，其缺陷包括：

一、在实际工程中泥水渗透路径与重力方向垂直，而传统实验装置中泥水渗透方向与重力方向平行；

二、现在的地铁隧道一般都在较深的下区域，盾构机在开挖过程中往往会受到较大的地应力作用，而传统的实验装置难以考虑地应力的作用；

三、装置通常是密封状态，无法通过简单的手段观察泥浆渗透路径。

实用新型内容

针对以上这些问题，本实用新型提供一种新型的泥浆渗透试验装置。

为实现以上目的，通过以下技术方案实现：

本实用新型提供一种泥浆渗透试验装置，包括带视窗的箱体、活动钢板、带孔玻璃板、土工编织物、单向电磁阀、出水口阀门、压力装置、马氏瓶、玻璃视窗以及支座；所述压力装置与所述单向电磁阀相连，所述单向电磁阀与所述箱体垂直连接；所述活动钢板位于所述箱体的顶部；所述带孔玻璃板位于所述箱体的右侧，所述土工编织物与所述带孔玻璃板紧密相连，粘在所述带孔玻璃板上的土工编织物以供过滤泥浆；所述马氏瓶通过所述箱体底部的所述出水口阀门与所述箱体相连。

优选地，所述箱体的侧面对应所述单向电磁阀的所在位置设有所述玻璃视窗，所述单向电磁阀所在位置的对面为带孔玻璃板，所述箱体的顶部不密封。

优选地，所述压力装置用于设置、控制和识读压力值的装置，其本体为一垂直放置的透明的多节段泥浆浆液管，多节段调整压力装置的有效工作高度，泥浆浆液管上设有溢流口，泥浆浆液管管侧外壁上设置有高度标尺记用于识读和表征管内泥浆压力值，同时高度标尺还可以用于设置初始阈值；所述单向电磁阀位于所述压力装置中泥浆浆液管与所述箱体的连接处；当泥浆浆液管中泥浆液面与单向电磁阀中心高度差到达设计压力水头前，所述单向电磁阀处于关闭状态，关闭时，泥浆与所述箱体内的土体不互通；当泥浆浆液管中泥浆液面与单向电磁阀中心高度差到达设计压力水头后，所述单向电磁阀可手动开启，开启后，泥浆可通过所述单向电磁阀渗入土体。