[发明专利]一种桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法

权利要求书

1.一种桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：组装顶部带有开口的腔体，腔体内固定安装有圆柱体的模型桩，模型桩用于模拟实际桩体，模型桩的侧壁上设置有注入口，模型桩与注浆泵连通连接；

步骤2：获得目标工程场地的按深度方向的第n+1层的试验土样，n≥1，将获得的试验土样装满所述腔体，使得试验土样的上表面与腔体的开口齐平，腔体内装满试验土样后，在开口处盖上顶板，顶板贴合在试验土样的上表面；

步骤3：计算出所述试验土样以上n层土样的各层土样的天然密度，基于天然密度得到各层土样的土体重度，其中，对于位于地下水位以下的各层土样，根据当前层土样的土体重度减去水的重度得到当前层土样的有效土体重度，从而能够得到位于地下水位以下的各层土样的有效土体重度；

步骤4：按公式①计算荷载Q，按计算出来的荷载Q向顶板施加作用力，并以从上方垂直于顶板的方向施加所述作用力，作用力通过顶板而作用到试验土样上，公式①如下：

式中，A_s为所述腔体开口面积，γ_i′表示第i层土样的有效土体重度，γ_i′＝γ_i-γ_ω，γ_ω表示水的重度，γ_i表示第i层土样的重度，γ_i＝ρ_ig，ρ_i表示第i层土样的天然密度，g表示重力加速度，h_i表示第i层土样的厚度，γ_n+1′表示试验土样的有效土体重度，h_n+1表示试验土样的厚度；

步骤5：注浆泵按预设注浆压力P向模型桩内注入浆液，浆液再通过注入口注入至所述试验土样内，经过预设的间隔时间后，关闭所述注浆泵，停止向模型桩注入浆液，

观察从开始注浆液到停止注浆液这段间隔时间内，浆液在试验土样内的凝固程度，得到浆液凝固状态数据，从而得到表征在注浆压力P和荷载Q下的间隔时间与浆液凝固状态之间的关系的试验数据。

2.根据权利要求1所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，在步骤1中，模型桩沿着腔体的轴向设置并位于腔体的中心位置，也即位于腔体的轴线上。

3.根据权利要求1所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，模型桩的侧壁上设置有多个注入口，各个注入口间隔分布安装在模型桩的不同位置。

4.根据权利要求1所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，模型桩通过注浆管路系统与注浆泵连通连接。

5.根据权利要求4所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，所述注浆管路系统与注浆泵构成回路，并保持浆液在注浆管路系统与注浆泵之间循环流动。

6.根据权利要求1所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，执行完步骤5后，还包括步骤6：

步骤6：跳转至步骤2，获得新的试验土样，然后继续执行步骤2-步骤5若干次，并在每次新的步骤5中，改变注浆压力P和/或荷载和/或间隔时间。

7.根据权利要求6所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，在步骤6中，新的试验土样相比于此前的试验土样为相同深度或不同深度的土样。

8.根据权利要求7所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，当荷载大于腔体、腔体内的试验土样、腔体开口处的顶板的重量之和，则在腔体的底板加载配重。

9.根据权利要求8所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，在步骤6中，通过改变作用于注浆泵的压力而改变注浆压力P。

10.根据权利要求9所述的桩侧注浆间隙时间作用于浆液体形态的模拟方法，其特征在于，所述腔体为圆形或其他规则形状的结构腔体。