[发明专利]模拟泥水盾构泥浆在地层中渗透的可视化的测试方法

摘要

本发明公开一种模拟泥水盾构泥浆在地层中渗透的可视化的测试方法，包括以下步骤：首先转动转轴，调节刀盘开口率为0，使有机玻璃直角圆筒封闭；然后，在有机玻璃模型箱中装入利用透明土制备的模拟地层，并从下向上饱和地层；接着，在有机玻璃直角圆筒中注入试验泥浆，密封直角圆筒；最后，打开气压源，转动转轴，调节刀盘开口率为某一值（0%‑50%），进行渗透实验。此种泥浆渗透的可视化方法，可以实时观测泥浆在地层中的渗透形态，并精确观测到泥膜的形成类型及各方向渗透距离。

主权项

1.模拟泥水盾构泥浆在地层中渗透的可视化的测试方法，其特征在于，所述测试方法采用的可视化装置包括有机玻璃箱、有机玻璃直角圆筒和用于施加压力的气压源；所述有机玻璃箱的底部放置有用于模拟工程地层的中粗粒径透明土，在机玻璃箱的上部设置有泥浆溢流槽，在机玻璃箱的下部设置有注水口,有机玻璃箱的箱体上设有用于量测透明土地层厚度的箱体刻度尺；所述有机玻璃直角圆筒包括用于模拟泥水盾构刀盘向地层注入泥浆的水平玻璃管和用于控制泥浆量和施加气压的竖直玻璃管；有机玻璃直角圆筒的顶部通过可拆卸的法兰盘进行密封，竖直玻璃管上设有刻度尺，竖直玻璃管的顶部侧壁与气压源相连接，其底部侧壁设置有排泥阀；所述测试方法包括以下步骤：步骤一，调节模型刀盘开口率：转动转轴，调节模型刀盘开口率为0，将有机玻璃箱和有机玻璃直角圆筒之间进行分隔，用于分隔试验地层和泥浆；步骤二，制备地层：采用透明土模拟中粗砂试验地层；用分层击实的方法向有机玻璃箱中装入透明土并形成实验地层，然后通过箱体下部的注水口自下往上均匀缓慢地注入溴化钙溶液来饱和试验地层，用于防止饱和过程中地层隆起或砂沸；步骤三，形成渗透带：关闭排泥阀和稳压阀，从有机玻璃直角圆筒的顶端注入试验泥浆，泥浆液位位于有机玻璃直角圆筒上部的进气管的下方，通过法兰盘将有机玻璃直角圆筒的顶端进行密封；打开气压源，调节气压源气压，将有机玻璃直角圆筒上部气压值调节至预定值，预定值为有机玻璃箱中的土水压力值；然后，转动转轴，调节模型刀盘开口率至20％，泥浆开始渗入试验地层并形成渗透带；观察渗透全过程，待形成完整渗透带，溢流槽处溴化钙溶液稳定的流出或者不流出时，关闭气压源，渗透结束，观测泥浆在试验地层中各个方向的渗透距离和渗透带形式；步骤四，对照实验：重复两次上述步骤一、二、三，分别调节步骤三中模型刀盘的开口率为30％和40％，通过三组对比实验，观测在不同的模型刀盘开口率条件下各方向渗透带形态。