MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置及测试方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114563311A(43)申请公布日2022.05.31(21)申请号202111631996.2(22)申请日2021.12.28(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人刘小军潘超钒姚泽文方玉李涛(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215专利代理师季海菊(51)Int.Cl.G01N13/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置及测试方法(57)摘要MICP反应溶质在双重介质中的运移扩散试验装置及测试方法，其中装置包括第一模型试验箱与第二模型试验箱，第一模型试验箱与第二模型试验箱一侧开口，且开口侧相对设置，第一模型试验箱与第二模型试验箱正面设有高度和宽度方向的刻度，背面预留有取样孔，顶部设有蓄液区，底部设有废液区；本发明采用室内模型试验的方法模拟了不同裂隙开度情况下MICP溶液沿土体裂隙下渗并向两侧土体扩散的动态过程、微损方式取样测量浓度，可以得到溶液中离子的空间分布规律，减少了注浆过程中边壁效应的影响和溶液在裂隙土试样中渗流过慢的问题；本发明仪器设备简单、试验材料易得，操作方法通俗易懂，绿色环保。CN114563311ACN114563311A权利要求书1/3页1.一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置，包括第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)，第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)一侧开口，且开口侧相对设置；其特征在于：所述第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)正面设有高度和宽度方向的刻度(5)，背面预留有取样孔(6)，第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)顶端设有向内倾斜的汇流板(7)，底端设有向外倾斜的导流板(8)，第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)两端设有凸台(11)，凸台(11)上预留螺栓孔，第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)顶端凸台(11)上的螺栓孔通过螺栓可拆卸连接有封盖(3)，第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)底端凸台(11)上的螺栓孔通过螺栓可拆卸连接有底板(4)。2.根据权利要求1所述的一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置，其特征在于，所述第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)采用透明材料制成；第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)的正前方设有图像采集模块。3.根据权利要求1所述的一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置，其特征在于，所述封盖(3)与底板(4)形状大小相同。4.根据权利要求1或3所述的一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置，其特征在于，所述封盖(3)上设有注浆口(9)。5.根据权利要求1或3所述的一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验装置，其特征在于，所述封盖(3)与底板(4)对应设置有多种宽度。6.一种MICP反应溶液对双重介质土体的运移扩散试验的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：将现场取回的原状土样，削成与第一模型试验箱(1)、第二模型试验箱(2)内部尺寸相适应的两块不带有裂隙的试样；步骤2：在第一模型试验箱(1)、第二模型试验箱(2)内壁用润滑剂涂抹均匀，将步骤1中两块原状土试样放入第一模型试验箱(1)、第二模型试验箱(2)内，通过第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)中间的空隙，模拟土体裂隙；步骤3：通过螺栓将封盖(3)、底板(4)外周预留的螺栓连接孔分别对应第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)两端凸台(11)的螺栓连接孔连接在一起，利用塞尺将模拟土体裂隙封堵，使第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)的汇流板(7)之间形成蓄液区，用生物胶泥封堵第一模型试验箱(1)与第二模型试验箱(2)之间的缝隙；步骤4：取预先配制好的菌液与胶结液，其中菌液的脲酶活性为1.00‑1.05，OD600为2.000‑2.100，胶结液为浓度0.9mol/L‑1.1mol/L的氯化钙与尿素的混合溶液，氯化钙与尿素所占体积比为1：1‑1：1.1，将菌液与胶结液按体积比为1：1‑1：1.1混合成为MICP反应溶液；步骤5：通过注浆口(9)将步骤4得到的MICP反应溶液移至蓄液区，底部向外倾斜的导流板(8)与第一模型试验箱(1)及第二模型试验箱(2)侧壁之间形成废液区；步骤6：打开图像采集模块，同时拔去塞尺，运移过程开始，运移过程中需要每隔50‑60min通过注浆口(9)添加90‑100mL的MICP反应溶液到土体裂隙中，直至废液区有废液开始蓄积，停止添加MICP反应溶液，记录下此时所使用MICP反应溶液的用量；步骤7：待废液区废液不再蓄积之后，通过模型箱背面的取样点位