不同深度无扰动原状灌浆土样分段取样的灌浆试验装置和取样方法

技术特征：
1.不同深度无扰动原状灌浆土样分段取样的灌浆试验装置，其特征在于，包括供液筒、盛液筒、分段土柱筒、分段圆环、底座、接液盆；所述分段土柱筒为若干直径相同的圆筒，圆筒由两个对称的半圆筒可拆卸地组合而成，所述分段圆环为若干直径相同的圆环形垫片，每个垫片由两个对称的半圆环垫片组合而成，分段土柱筒和分段圆筒以交替层叠的形式，可拆卸地组装成灌浆试验用土柱制样筒，使每两个分段土柱圆筒之间均间隔有一个分段圆环；所述制样筒底部固定在底座的台面上，并与底座台面上设置的透水面位置重合；所述盛液筒设置在制样筒顶部，所述供液筒与盛液筒通过供液管连通。2.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，所述分段土柱筒的每个半圆筒的顶部、底部和两侧边缘均设置有向筒体外延伸一定宽度的连接翼，用于两个半圆筒吻合后连接成一体形成圆筒，以及用于上下两个分段土柱筒和它们之间的分段圆环三者之间的连接。3.根据权利要求2所述灌浆试验装置，其特征在于，所述连接翼上设置有若干个螺栓孔，分段圆环上设置有位置对应的螺栓孔，通过螺栓实现两个半圆筒之间，以及上下两个分段土柱筒和它们之间的分段圆环三者之间的连接。4.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，所述制样筒的最上端和最下端均为分段土柱筒，所述盛液筒的底部边缘设置有向筒外延伸一定宽度的连接翼，所述连接翼上设置有螺栓孔，所述盛液筒与制样筒的最上端的分段土柱筒通过连接翼和螺栓连接；所述底座的台面上设置有螺栓孔，通过制样筒底部的分段土柱筒的连接翼和螺栓实现整个制样筒与底座的连接。5.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，所述分段圆环上设置有拆卸时用于手持的拆卸手柄。6.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，所述盛液筒的侧壁设置有溢流口，所述溢流口连接有引流管。7.根据权利要求2所述灌浆试验装置，其特征在于，各分段土柱筒的两个半圆筒的连接翼的接触面之间，以及分段土柱筒与分段圆环的接触面之间均设置有一层乳胶膜，用于密封。8.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，所述底座台面上的透水面为在台面上开设若干通孔形成的与分段土柱筒直径相等的圆形面。9.根据权利要求1所述灌浆试验装置，其特征在于，底座透水面的正下方设置有接液盆，用于收集从土柱中渗透出来的液体。10.基于权利要求1～9中任一权利要求所述灌浆试验装置进行灌浆试验和不同深度无扰动原状土样分段取样的方法，包括以下步骤：（1）制样：准备好底座、分段土柱筒和分段圆环，将第一段分段土柱筒安装在底座的透水面上，依据土体的类型，采用静压、击实等不同的方法制备所需密度的土样；底层分段土柱筒制样完成后，在第一段分段土柱筒顶部依次连接好分段圆环和第二段分段土柱筒，继续分层制备土柱，直到达到所需的土柱高度；然后安装顶部的盛液筒；（2）进行灌浆试验：打开供液管上的供液阀，由供液筒通过供液管向盛液筒中灌注微生物浆液，并通过溢流口保持盛液筒中的液面高度，使浆液在一定的水头作用下渗入土柱，当液体从底座的透水面流出或顶部不再有液体渗入土柱时关闭供液阀，停止灌浆；
（3）取样测试：灌浆结束，待微生物矿化反应完成后进行取样，首先通过拆除盛液筒与分段土柱筒之间的螺栓拆除盛液筒，拆除顶部第一节和第二节分段土柱筒之间的螺栓，手持分段圆环上的拆卸手柄，将两个半圆环由两侧水平分开并取出；然后采用削土刀或锯条沿分段圆环拆除后留出的缝隙切断或锯断土柱；再将分段土柱筒的两个半圆筒的螺栓拆除，将两个半圆筒沿水平方向分开，无扰动地取出土样，按照相同操作，获得整个土柱不同深度处的分段无扰动土样，用于不同深度土样的密度、渗透试验、单轴抗压强度试验、直接剪切和三轴剪切等力学试验，同时也可取少量土样进行含水率、比重和化学成分测试等。

技术总结
本发明公开了不同深度无扰动原状灌浆土样分段取样的灌浆试验装置和取样方法，包括供液筒、盛液筒、分段土柱筒、分段圆环、底座、接液盆；所述分段土柱筒为若干直径相同的圆筒，圆筒由两个对称的半圆筒可拆卸地组合而成，所述分段圆环为若干直径相同的圆环形垫片，每个垫片由两个对称的半圆环垫片组合而成，分段土柱筒和分段圆筒以交替层叠的形式，可拆卸地组装成灌浆试验用土柱制样筒；所述制样筒底部固定在底座的台面上，并与底座台面上设置的透水面位置重合。本发明能够实现在采用土柱模拟地基土体的灌浆试验后对不同深度的原状胶结土样无扰动取样，进而对比研究处理前、后土样的物理、化学和力学性质的变化规律，评价地基土体的处理效果。的处理效果。的处理效果。


技术研发人员：陈群 周成 陈辰 张利民 王琛 李星
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2022/11/18