[实用新型]一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于道路工程、水利工程技术领域，涉及一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置。 

背景技术

改革开放以来，我国道路工程、水利工程迅速发展。由于各种原因，许多路基毁损严重，影响道路、堤坝的正常使用，危害路基附近居民的人身财产安全，路基养护修复工程量越来越大，对路基修复技术的要求也越来越高。传统的路基修复方法需要破坏路面表层结构，将面层基层开挖重铺，在修复期间破坏地面结构、封闭施工期较长，对交通干扰比较大，影响路基的正常使用，工程量大，修复费用高。使用注浆技术修复软弱路基，可以在不破坏堤坝结构的条件下加固路基，修复期间堤坝仍可以继续使用。设备占地面积小，效率高，经济安全。模型试验可指导科研、技术人员探讨注浆技术，控制注浆压力和注浆半径，建立理论计算公式。采用工程注浆设备，需要建立大尺寸的堤坝模型，且注浆量及注浆速率均难以准确量测，同时还需要购置搅拌装置或进行人工搅拌，不适用于室内路堤注浆模型试验。 

实用新型内容

本实用新型针对软弱堤坝注浆加固，提出了一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置，可为软弱堤坝加固模拟提供高效、实用、经济的技术措施。 

本实用新型的采用的技术方案如下： 

一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置，包括控制箱、入浆系统、出浆系统、排泄系统和加压系统，所述的入浆系统、出浆系统、排泄系统和加压系统分别与控制箱相连，所述的控制箱的顶部设有入浆口、出浆口、进气口，控制箱侧面的底部设有排泄口，所述的入浆系统包括一个入浆阀门和入浆管，入浆阀门与入浆口相连，入浆管通过入浆阀门一端到控制箱内，另一端至控制箱外；所述的出浆系统包括出浆阀门和出浆管，出浆阀门与出浆口相连，出浆管通过出浆阀门一端到控制箱内的底部，另一端至控制箱外；所述的排泄系统包括排泄阀，所述的排泄阀与排泄口相连；所述的加压系统包括空气压缩机、进气阀门、进气管，所述的进气阀门与进气口相连，所述的进气管一端与空气压缩机相连，另一端通过进气阀门到控制箱的内部。 

所述的控制箱的底部和侧面通过焊接连接，它的顶部与侧面用八个螺栓锚固，螺栓中设置橡皮垫防水。 

所述控制箱的顶部包括两块钢板，在两层钢板之间设置了橡胶垫，防止控制箱漏气。 

所述的一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置还包括注浆量测试系统，所述的注浆量测试系统包括电子秤，所述的电子秤放置在控制箱的底部。 

所述的进气管的伸入控制箱底部，为起到搅拌浆液的作用。 

所述的一种软弱堤坝注浆加固模型试验装置还包括压力量测试系统，所述的压力量测试系统包括一个压力表，压力表安置在空气压缩机上。 

所述的控制箱材料采用Q235钢板，控制箱厚度、宽度、长度根据相似比例确定。 

所述的进浆口、出浆口及排泄口的孔径大小按照实际工程进行比例缩尺确定。 

一种软弱堤坝注浆加固模型试验方法，具体步骤如下： 

第一步：准备阶段，首先按照压实度进行路堤的压实，压实完成后，开挖一个深度不低于40cm的槽，将出浆管水平埋置于槽中并进行回填压实，然后对路堤表面进行严格整平，上覆厚度不少于3cm的钢板或厚度不低于8cm的水泥板； 

第二步：清水扫孔， 

（1）关闭排泄阀门，同时打开入浆阀门及出浆阀门，在入浆阀门上方放置漏斗，向漏斗内倒入清水，根据控制箱容量控制注水量，注水量可控制在5～10kg； 

（2）连接出浆管，在出浆管末端包一层滤纸，防止出浆堵塞，在土内打孔，将出浆管埋置在孔内，压实周围土体，关闭出浆阀门，并在路基上部覆盖重物防止冒水。 

（3）连接加压系统，打开空气压缩机，施加压力，为防止冒水，压力小于0.05MPa，待控制箱内达到该压力后，关闭空气压缩机，打开出浆阀门，对注浆区域进行清水扫孔。需注意的是，清水注入速率应小于0.02kg/s，避免因速度过快在路基内部形成劈裂通道。 

（4）待电子秤示数不变后，关闭出浆阀门，打开排泄阀门，将剩余清水排出。 

第三步：土体注浆： 

（1）按照设计水灰比配制浆液，打开出浆阀门和入浆阀门，通过漏斗向控制箱内注入浆液。 

（2）浆液注满后，关闭入浆阀门，打开空气压缩机，使控制箱内达到设定压力，打开出浆阀门，进行注浆，注浆压力控制在0.2～0.5MPa，注浆速率控制在0.02kg/s左右，待电子秤示数不变后，拔出出浆管。 

（3）打开排泄阀门，清理剩余浆液，并用清水冲洗管道和控制箱。