[发明专利]裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，包括模型箱(4)、数据采集系统、摄像机(3)和灌浆系统；所述模型箱(4)中填充含裂隙黄土体(5)，含裂隙黄土体(5)中分别设有浓度传感器(2)和注浆管(9)，数据采集系统连接浓度传感器(2)，注浆管(9)与灌浆系统连通；

通过控制灌浆系统注入含裂隙黄土体(5)中细菌菌液和胶结液，数据采集系统获取含裂隙黄土体(5)中的细菌菌液和胶结液运移信息；通过摄像机(3)获取含裂隙黄土体(5)中的微生物溶液扩散形貌。

2.根据权利要求1所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述模型箱(4)为钢化透明玻璃箱，正面标有刻度，含裂隙黄土体(5)填充满所述模型箱(4)；含裂隙黄土体(5)中部自顶部至底部纵向开设裂隙。

3.根据权利要求2所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述含裂隙黄土体(5)顶部沿中部裂隙向两侧开槽，槽内嵌入有连接导管(13)的支架(10)，导管(13)与注浆管(9)对接。

4.根据权利要求1所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述灌浆系统包括溶液储存装置(14)、供压设备和导管(13)，溶液储存装置(14)依次连通供压设备和导管(13)至注浆管(9)，将微生物溶液自溶液储存装置(14)导入至注浆管(9)中。

5.根据权利要求5所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述若干个注浆管(9)沿中部裂隙平行排布；所述注浆管(9)可拆卸。

6.根据权利要求1所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述数据采集系统包括数据采集器(1)和浓度传感器(2)，若干个浓度传感器(2)探头对称分布在含裂隙黄土体(5)两侧孔中，通过导线连接到数据采集器(1)。

7.根据权利要求1所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验装置，其特征在于，所述供压设备包括压力泵(8)、调压阀(7)、压力表(6)和流量计(11)，压力泵(8)连通溶液储存装置(14)和导管(13)，压力泵(8)上设有调压阀(7)；压力表(6)和流量计(11)设在导管(13)上。

8.一种基于权利要求1所述装置的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

同时进行单液注浆试验：

1)取天然黄土节理式样或根据土工试验规范配置含水率的土样，人工切割节理裂隙制备含裂隙黄土体，并置于模型箱内；

2)在含裂隙黄土体中布置浓度传感器探头并连接至数据采集设备，模型箱外布置摄像机；

3)将带有整排注浆管的支架放在含裂隙黄土体上部挖槽内，支架构成密封盖，用环氧树脂密封胶密封支架与挖槽；

4)将溶液储存装置依次连通压力泵和导管至注浆管，将两个溶液储存装置中分别注入细菌菌液和胶结液，开启压力泵，将细菌菌液和胶结液混合液通过导管分别注入到含裂隙黄土体中部裂隙的注浆管中；

5)保持压力泵流入注浆管中混合液的压力值，通过数据采集系统实时记录含裂隙黄土体不同位置的溶液浓度值，通过摄像机记录溶液在试样中下渗的动态演化过程。

9.根据权利要求8所述的裂隙-孔隙中微生物溶液运移扩散的试验方法，其特征在于，分别进行双液注浆试验：

按照同时进行单液注浆试验步骤1)-3)，然后将溶液储存装置依次连通压力泵和导管至注浆管，将两个溶液储存装置中分别注入细菌菌液和胶结液，开启压力泵，先将细菌菌液通过导管注入到含裂隙黄土体中部裂隙的注浆管中，静置4h；再将相同体积的胶结液通过导管注入到含裂隙黄土体中部裂隙的注浆管中，静置12h，使得细菌菌液和胶结液充分反应；

保持压力泵流入注浆管中混合液的压力值，通过数据采集系统实时记录含裂隙黄土体不同位置的溶液浓度值，通过摄像机记录溶液在试样中下渗的动态演化过程。