[发明专利]基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法

说明书

本公开属于注浆模拟试验技术领域，具体涉及一种基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法，包括：地层模拟系统，包括试验箱体和土体介质，用于模拟土体介质注浆过程；注浆系统，通过设置在所述地层模拟系统表面的注浆圆孔与所述地层模拟系统连接；恒温控制系统，包括设置在所述地层模拟系统底部的恒温加热装置、均匀设置在土体介质内部的电阻丝以及分别设置在所述地层模拟系统不同侧面的温度控制阀和热成像仪；数据采集系统，采用设置在所述地层模拟系统的一侧的收发电极；数据分析系统，分别与所述注浆系统、所述恒温控制系统和所述数据采集系统电连接。

技术领域

本公开属于注浆模拟试验技术领域，具体涉及一种基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，我国隧道工程的修建规模和数量正在逐渐增加，已经达到世界领先水平。然而，复杂的地质条件不可避免地导致地质灾害的发生，注浆可用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量、充填空隙、进行既有建筑地基基础的加固和控制变形，是应对地下突水突泥工程灾害的常用技术手段。我国一些地区存在高温热水，在隧道施工的过程中，隧道开挖改变地下水循环，可能在无法提前预测的情况下遇到高温热水，给隧道施工带来很大的困难。

针对高温环境中的注浆操作，现有研究采取加强通风降温，并采用冷水融合降温、冰块降温、机械制冷等措施实现综合降温。另一方面，对掌子面采取注浆堵水，填充裂隙通道，对高温热水进行封堵，可以有效避免高温热水影响浆液性质和注浆行为，减少对工程项目造成的损失，保证施工作业人员的安全性。然而注浆过程不可被肉眼直接观察，对浆液的扩散过程也很难捕捉到，在实际工程中检测浆液扩散范围较为繁琐，对高温环境下注浆扩散范围检测则更为困难，因此目前研究很少涉及高温环境下注浆模拟。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置及方法，观察温度变化对浆液扩散范围的影响。

根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置，采用如下技术方案：

一种基于电阻率检测的高温地层注浆扩散分析试验装置，包括：

地层模拟系统，包括试验箱体和土体介质，用于模拟土体介质注浆过程；

注浆系统，通过设置在所述地层模拟系统表面的注浆圆孔与所述地层模拟系统连接；

恒温控制系统，包括设置在所述地层模拟系统底部的恒温加热装置、均匀设置在土体介质内部的电阻丝以及分别设置在所述地层模拟系统不同侧面的温度控制阀和热成像仪；

数据采集系统，采用设置在所述地层模拟系统的一侧的收发电极；

数据分析系统，分别与所述注浆系统、所述恒温控制系统和所述数据采集系统电连接。

作为进一步的技术限定，所述地层模拟系统包括试验箱体以及设置在所述试验箱体内的土体介质，用于对所述土体介质的注浆过程的承载模拟。

作为进一步的技术限定，所述注浆系统包括注浆机、注浆管、注浆软管和压力控制阀；所述注浆机与所述注浆软管之间设置有控制注浆压力的压力控制阀，所述注浆管设置在所述注浆圆孔内，所述注浆软管的末端延伸入所述注浆管内。

作为进一步的技术限定，所述热成像仪用于实时检测所述地层模拟系统的温度，并将实时检测结果传输到所述数据分析系统。

作为进一步的技术限定，所述收发电极为互不干扰的四根电极，所述四根电极均通过多芯的电缆与所述数据分析处理系统电连接；