一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置及实验方法

技术特征：
1.一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，包括：玻璃箱，所述玻璃箱内设置透明箱，所述玻璃箱与所述透明箱之间形成夹层；铺设在所述透明箱底部的水砂层，所述水砂层采用透明土与水混合制作而成，通过改变沙层的厚度、沙的粒径和级配模拟真实沙土地质，所述水砂层内埋设摄像头；铺设在所述水砂层上部的岩土层，所述岩土层采用人工合成树脂、膨胀剂与水混合制作而成，通过使用多种人工合成树脂模拟真实的岩石情况，采用膨胀剂施加压力模拟真实岩土压力，并且将压力传递到水砂层，所述岩土层顶部铺设钢板；竖直插入岩土层和水砂层内的注浆管，所述注浆管与注浆设备连接，所述注浆设备用于将注浆材料注入所述水砂层中；还包括通过管道连接在所述透明箱两侧壁外部的气液型增压泵，所述管道端口设置在水砂层，所述管道与水砂层相连处包覆网布。2.根据权利要求1所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述水砂层和钢板岩土层中都加入透明的聚碳酸酯颗粒材料，通过聚碳酸酯颗粒材料可进行光弹实验，直观地观察水砂层和钢板岩土层中各个区域的应力情况以及应力传播路径。3.根据权利要求1所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述注浆材料为透明浆液、膨胀剂和聚碳酸酯颗粒材料的混合物。4.根据权利要求1所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述注浆材料为磁性沙浆。5.根据权利要求4所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述注浆管内设置电磁棒；所述磁性沙浆包括透明浆料与微米级的磁粉。6.根据权利要求1所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述岩土层和钢板之间，以及透明箱和玻璃箱夹层中，均匀铺设膨胀剂。7.根据权利要求1所述的一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置，其特征在于，所述水砂层内不同高度均匀埋设压应力片，所述压应力片的尺寸为最小岩土体粒径的3-4倍。8.模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验方法，包括以下步骤：s1在玻璃箱内设置透明箱，使玻璃箱与透明箱之间形成夹层，并在所述透明箱两侧壁外部通过管道连接气液型增压泵，所述管道端口处包覆网布；s2在所述透明箱底部铺设水砂层，在水砂层内埋设摄像头和压应力片，并在所述水砂层上部铺设岩土层，在所述岩土层顶部铺设钢板；s3启动气液型增压泵，使水砂层内水流流动；s4在所述岩土层和水砂层内钻孔，通过钢板上预先开设的通孔插入注浆管，将注浆设备与注浆管连接，使注浆管的最下端伸入所述水砂层内；s5注浆设备通过注浆管将具有流动性和胶凝性的注浆材料压入水砂层中，底部注浆完成之后边将注浆管往上提边注浆直到洞口被浆液填满。9.根据权利要求8所述的模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验方法，其特征在于，当采用磁性沙浆浇筑时，先所述水砂层中插入电磁棒，并使所述电磁棒稳定在所述注浆管中部。

技术总结
本发明公开了一种模拟防渗帷幕注浆效果的可视化实验装置及实验方法，该装置包括玻璃箱和透明箱，玻璃箱与透明箱之间形成夹层；铺设在透明箱底部的水砂层，铺设在水砂层上部的岩土层；竖直插入岩土层和水砂层内的注浆管，注浆管与注浆设备连接；还包括通过管道连接在透明箱两侧壁外部的气液型增压泵，所述管道端口设置在水砂层内，管道与水砂层相连处包覆网布。本发明的装置结构简单，并计算不同工程条件下的注浆压力、浆液空间分布形态，通过可视化调试注浆孔间距等参数还可以模拟出工程实践所需的最佳注浆效果。本发明的方法操作简单，全程可以直观的观察浇筑情况及地下注浆材料的凝固情况，对工程应用具有较高参考价值。对工程应用具有较高参考价值。对工程应用具有较高参考价值。


技术研发人员：刘杰 李政 刘星宇 韦俐媛 毛坤 刘帅
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/12/16