一种考虑地层上覆荷载的泥浆水平渗透试验装置及方法与流程

技术特征：
1.一种考虑地层上覆荷载的泥浆水平渗透装置，其特征在于，它包括渗透组件、加压组件和数据采集组件；所述渗透组件包括渗透腔、进浆漏斗(10)、加压头(13)和钢支架(18)；所述渗透腔为中空壳体，渗透腔沿腔体长度方向依次填充有泥浆层(7)、土层(14)和滤层(15)，渗透腔底面设置有钢支架(18)，渗透腔的泥浆层(7)位置处顶面与进浆漏斗(10)的斗颈连通，渗透腔的泥浆层(7)位置处侧壁中部开有进气孔，渗透腔的泥浆层(7)位置处侧壁下部开有排浆孔，渗透腔的土层(14)位置处顶面为可上下移动的平板，顶面上设置有加压头(13)，用于调节土层(14)的上覆载荷，渗透腔的滤层(15)位置处侧壁下部开有滤水孔；所述加压组件包括空压机(1)、导气管(2)和压力调节器(3)；所述空压机(1)出风口通过导气管(2)与进气孔连通，导气管(2)管身上安装有压力调节器(3)；所述数据采集组件包括滤水管(19)、量筒(20)和电子秤(21)，所述滤水管(19)一端与滤水孔连通，另一端与量筒(20)连通，量筒(20)置于电子秤(21)上方。2.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述渗透腔侧壁使用透明材料制作，渗透腔的侧壁底部设置有用于观测渗透最终形成泥皮厚度的刻度。3.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述泥浆层(7)左侧界面设置有柔性薄膜(6)，柔性薄膜(6)用于固定泥浆位置并将气压均匀地转化为泥浆压力。4.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述进浆漏斗(10)的斗颈上设置有进浆阀(11)。5.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述排浆孔出口设置有排浆管(9)，排浆管(9)管身上设置有排浆阀(8)。6.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述滤水管(19)管身上设置有止水阀(17)。7.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述压力调节器(3)与进气孔之间的导气管(2)管身上设置有气压表(4)和通气阀(5)。8.根据权利要求1所述的泥浆水平渗透装置，其特征在于，所述泥浆层(7)、土层(14)和滤层(15)之间均设置滤网(12)进行分隔。9.采用如权利要求1-8任一所述装置实现泥浆水平渗透的方法，其特征在于，包括下述步骤：s1在渗透组件的透明渗透腔内依次放置透水石、土层和泥浆；s2连接渗透组件和加压组件，即将空压机(1)通过导气管(2)与进气孔连通；s3连接渗透组件和数据采集组件，即将滤水孔通过滤水管(19)与量筒(20)连通；s4设定加压组件的压力调节器(3)的压力值；s5设定渗透组件的加压头(13)对土层的上覆荷载值；s6记录测试时间内量筒(20)中的滤出水量；s7打开排浆阀(8)，让泥浆全部流出，通过观察底端刻度读取泥皮的厚度，并做好记录。10.根据权利要求9所述的泥浆水平渗透的方法，其特征在于，s6中滤出水量获取的方法为：当量筒(20)有滤出水滴或电子天平(21)的读数由零开始增加时，开始用秒表记录初始时间，每隔1min记录测试时间段内的量筒(20)中的滤出水量，直至滤水口不再出水或电子
天平(21)读数2min内无变化，停止计时，记录此时的总出水量。

技术总结
本发明涉及一种地连墙成槽泥浆护壁施工领域，并公开了一种考虑地层上覆荷载的泥浆水平渗透装置及方法，所述装置包括：渗透组件、加压组件和数据采集组件；所述渗透组件包括渗透腔、进浆漏斗、加压头和钢支架；所述渗透腔沿腔体长度方向依次填充有泥浆层、土层和滤层，土层顶面为可上下移动的平板，顶面上设置有加压头，用于调节土层中的土层的上覆载荷；所述加压组件包括空压机、导气管和压力调节器；所述数据采集组件包括滤水管、量筒和电子秤。本发明的装置结构简单，使用方便，功能明确，能够对具有不同上覆荷载的土层进行泥浆渗透模拟试验，通过测量滤水量和观察泥皮厚度评价泥浆渗透性能，进而优化不同情况下的泥浆配比。进而优化不同情况下的泥浆配比。进而优化不同情况下的泥浆配比。


技术研发人员：薛青松 刘冰 严朝锋 徐伟力 王永丽 杜家威 李凡 刘涛 赵辉 林永亮 张雪 周忠群
受保护的技术使用者：中铁二十局集团第一工程有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/1/21