[发明专利]一种地层注浆模拟系统

权利要求书

1.一种地层注浆模拟系统，其特征在于，包括：

容纳岩土的模型荷载箱(2)，其侧壁上设置有可拆卸的壁板；

从顶端对所述岩土加载以还原地下应力场环境的加载子系统(3)；

可控制地向所述岩土注水和从所述岩土排水以模拟静水和动水环境的地下水模拟子系统(4)；

向所述岩土中注浆的注浆子系统(5)；

量测岩土的应力、应变和位移的数据采集子系统(6)；以及

量测所述模型荷载箱(2)的变形、加压压力、注浆压力并具有报警功能的报警子系统(7)。

2.根据权利要求1所述的地层注浆模拟系统，其特征在于，

所述模型荷载箱(2)包括位于地面以上的上箱体(8)和位于地面以下的下箱体(10)；

所述上箱体(8)的侧壁由多个独立的块状物(25)可拆卸地拼装而成，所述上箱体(8)的顶部和底部敞开；

所述下箱体(10)为开设在地面上的凹腔，所述上箱体(8)与所述凹腔连通。

3.根据权利要求2所述的地层注浆模拟系统，其特征在于，

在相邻的两个块状物(25)之间设有密封结构。

4.根据权利要求2所述的地层注浆模拟系统，其特征在于，

所述凹腔的深度大于1m，填埋岩土材料，以消除底边界效应；

所述可拆卸的壁板包含在所述上箱体(8)的一个侧壁中，在所述上箱体(8)的另外两个相对的侧壁上设有进水孔(21)和排水孔(23)；

所述地下水模拟子系统(4)包括用于向所述岩土中注水的进水子系统和用于从所述岩土中排水的排水子系统，其中，所述进水子系统和所述排水子系统分别与所述进水孔(21)和所述排水孔(23)连通，以向所述岩土注水和从所述岩土排水；或

所述地下水模拟子系统(4)包括用于向所述岩土中注水的进水子系统、用于从所述岩土中排水的排水子系统、以及将所述排水子系统和所述进水子系统连通以使从所述排水子系统排出的水循环进入所述进水子系统的循环装置，其中，所述进水子系统和所述排水子系统分别与所述进水孔(21)和所述排水孔(23)连通，以向所述岩土注水和从所述岩土排水。

5.根据权利要求4所述的地层注浆模拟系统，其特征在于，

所述进水子系统包括进水水箱(410)、进水总管(430)、第一排水总管(431)、增压泵(460)、第一流量计(450)、第一阀门(471)、第一压力表(440)以及多个注水支管(420)；

其中，所述进水总管(430)连通在所述增压泵(460)和所述进水水箱(410)之间，以用于向所述进水水箱(410)中注水；

所述第一排水总管(431)的一端与所述进水水箱(410)连通，以用于排出所述进水水箱(410)中的水；

所述多个注水支管(420)的进水口与所述进水水箱(410)连通且所述注水支管(420)穿过所述上箱体(8)的侧壁上的进水孔(21)使其出水口突出于该侧壁的内表面，以用于将所述进水水箱(410)中的水分配注入到所述模型荷载箱(2)中，在所述注水支管(420)上设有流量开关；

所述第一压力表(440)安装于所述进水总管(430)上，所述第一流量计(450)和所述第一阀门(471)安装于所述第一排水总管(431)上。

6.根据权利要求4所述的地层注浆模拟系统，其特征在于，

所述出水子系统包括排水水箱(411)、第二排水总管(432)、第二压力表(441)、第二流量计(451)、抽水泵(461)、第二阀门(472)、释放管(433)以及多个出水支管(422)；

其中，所述多个出水支管(422)穿过所述上箱体(8)的侧壁上的出水孔使其进水口突出于该侧壁的内表面且出水口与所述排水水箱(411)连通，以将所述岩层中的水排入所述排水水箱(411)中，所述出水支管(422)上设有流量开关和防止排水中带走细颗粒砂土的滤网(423)；

所述第二排水总管(432)连通在所述排水水箱(411)和所述抽水泵(461)之间，以将所述排水水箱(411)中的水排出；

所述释放管(433)与所述第二排水总管(432)连通，所述第二流量计(451)安装在所述第二排水总管(432)上，所述第二压力表(441)和所述第二阀门(472)安装在所述释放管(433)上。