[发明专利]可模拟实际工况的砂层三维注浆试验装置及其试验方法

摘要

本发明公开了可模拟实际工况的砂层三维注浆试验装置及其试验方法，其可根据实际注浆需求模拟不同的地应力条件和不同孔隙水压，同时可根据试验需要制做不同配比的土试样，以模拟不同的砂层特性，注浆后，可通过体积应变量测量装置、轴向位移测量装置观察橡皮膜内土试样的体积变化量和轴向位移变化量，并对注浆前后的后照获得的图像进行比对处理，获取橡皮膜中部的变形值，进而根据获取的土试样的体积变化量、轴向位移变化量以及橡皮膜中部的变形值，探究不同工况和砂层特性下的合理注浆压力和浆液配比，及检验注浆体的力学性能。另外还可根据工程和实验需要，更换试验装置的注浆管，实现径向注浆过程的模拟和研究，并检验径向注浆的力学效果。

主权项

1.可模拟实际工况的砂层三维注浆试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座的中部设有向上伸出的试样座；压力罩，所述压力罩限定有底部敞开的腔室，底座与压力罩固连并将压力罩敞开的底部封闭，以形成将试样座围于其内的围压室，压力罩顶壁与试样座相对的位置开设有垂向导孔；试样室，所述试样室包括将土试样围于其内的圆筒状橡皮膜，围于橡皮膜内并支撑土试样的下透水石以及围于橡皮膜内并由土试样顶面支撑的上透水石，橡皮膜的下端密封套于试样座，所述下透水石由试样座支撑；轴压控制装置，所述轴压控制装置的压力轴下端穿过垂向导孔后直接或者通过试样帽抵于上透水石，所述橡皮膜的上端密封套于压力轴或者试样帽，压力轴和上透水石开设有相对的第一过孔和第二过孔；注浆系统，所述注浆系统的注浆管穿过第一过孔和第二过孔后插入土试样，且注浆管和上透水石的结合处设有第一密封件，注浆管为下端敞开的轴向注浆管或者下端封闭而下部侧壁开孔的径向注浆管；围压控制装置，所述围压控制装置通过围压管与围压室连通，用于向围压室输入流体以模拟地层水平地应力；体积应变量测量装置，所述体积应变量测量装置通过一端伸入围压室并穿过压力轴的反压管与上透水石连通，以使体积应变量测量装置能监测土试样的体积变化量；孔隙水压测量装置，所述孔隙水压测量装置通过一端穿过底座和试样座的孔压管与下透水石连通；以及轴向位移测量装置，所述轴向位移测量装置装于压力轴位于压力罩外的区域，轴向位移测量装置的下端与压力罩相抵，用于测量压力轴的轴向位移。