11、进水支管12、进水总管13、排水管21、出水支管22和出水总管
23均采用耐压材料制成。
[0056]下面分别以模拟静水和动水环境为例，介绍本实施例的进排水系统的【具体实施方式】。
[0057]静水环境:试验准备完毕后，打开第一阀门17和第三阀门5，自来水通过增压栗14进入进水总管13中，后经进水支管12及注水管11分水后注入到岩土土层中，期间连续记录第一流量计16的数据，当注水量达到设计数值时，关闭第一阀门17和第三阀门5 ;若出现注水困难的情况，则可开启第二阀门27，并开启排水抽水栗24，使得出水侧土层内形成负压，以达到加快注水速度的目的。
[0058]动水环境:试验准备完毕后，打开第一阀门17和第三阀门5，自来水通过增压栗14接入进水总管13中，后经进水支管12及出水管分水后注入到岩土地层中，期间需要连续记录压力表的数值；在排水侧，开启第二阀门27，并开启排水抽水栗24，使得出水侧土层内形成负压，当有水从排水侧流出后，需要连续记录第二压力表25的数值；沉淀池41中的沉淀后的废水流入蓄水池42中，达到一定量时，可开启蓄水池抽水栗43，将水抽出，并经过增压栗14增压后再次注入到岩土地层中；将记录的第一压力表15、第二压力表25的数值换算成水头高度后，其水头差与水在土层中流过的距离之比，即i =Ah/L(L为注水管11的出水口与排水口 21的进水口之间的水平距离)，达到设计的水力梯度以后，即可保持此种压力情况下，继续循环注排水，形成模拟的动水环境。
[0059]本实施例的进排水系统，可解决大型岩土试验中模拟现实地层环境时存在的地下水环境难以模拟的问题，可以有效模拟实际地层环境中的地下水问题，包括动水、静水等复杂地下水，可拓宽试验的范围，例如形成的地下水环境可进行地下水动力学研究、地下水与结构及岩土体耦合作用研究，以及注浆止水加固试验研究、冻结法试验研究等方面，且极大增强试验的可靠性；其独特设计的循环水系统，可极大降低试验过程中对于水的浪费，保护环境。
[0060]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:包括进水装置(1)和排水装置(2)，所述进水装置(I)包括多个至少部分埋设于岩土地层(3)中的注水管(11)，所述进水装置(I)通过所述注水管(11)将水注入所述岩土地层(3)，所述排水装置(2)包括多个至少部分埋设于岩土地层(3)中的排水管(21)，所述排水装置(2)通过所述排水管(21)将所述岩土地层(3)中的水抽出。2.根据权利要求1所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:还包括净化循环装置(4)，所述净化循环装置(4)连接在所述进水装置(I)的进水口和所述排水装置(2)的出水口之间，以将所述排水装置(2)从所述岩土地层(3)抽出的水去除岩土后送入所述进水装置(I)中循环使用。3.根据权利要求2所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述净化循环装置(4)包括沉淀池(41)、蓄水池(42)、蓄水池抽水栗(43)，所述沉淀池(41)连通于所述排水装置(2)的出水口以接收所述排水装置(2)从所述岩土地层(3)中抽出的水，所述蓄水池(42)顶部与所述沉淀池(41)连通以供在所述沉淀池(41)中沉淀后的水溢流进入所述蓄水池(42)，所述蓄水池抽水栗(43)连通在所述蓄水池(42)和所述进水装置(I)的进水口之间以将所述蓄水池(42)中的水送入所述进水装置(I)。4.根据权利要求1所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述注水管(11)的出水端向下倾斜伸出，所述排水管(21)的进水端向下倾斜伸出。5.根据权利要求4所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述注水管(11)具有依次连接的第一水平管段和第一圆弧管段，所述注水管(11)的出水端连接于所述第一圆弧管段，所述第一圆弧管段的圆心角等于25?35°，半径为100?300mm;所述排水管(21)具有依次连接的第二水平管段(221)和第二圆弧管段(222)，所述排水管(21)的进水端连接于所述第二圆弧管段(222)，所述第二圆弧管段(222)的圆心角等于25?35。，半径为100?300mm。6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:在所述排水管(21)的进水端包裹有滤网。7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:多个所述注水管(11)呈矩阵式排列，并且同一行中的注水管(11)等间距布置，同一列中的注水管(11)等间距布置；多个所述排水管(21)呈矩阵式排列，并且同一行中的排水管(21)等间距布置，同一列中的排水管(21)等间距布置。8.根据权利要求7所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述进水装置(I)还包括多个进水支管(12)、进水总管(13)以及增压栗(14)，所述多个进水支管(12)沿竖直方向上下排列并分别对应于一行注水管(11)，位于同一行的所述注水管(11)均与同一个所述进水支管(12)连通，进水总管(13)的多个出水口与所述多个进水支管(12) —一对应地连通，所述进水总管(13)的进水口与所述增压栗(14)的出水口连通，所述增压栗(14)的进水口构成所述进水装置(I)的进水口 ；所述排水装置(2)还包括多个出水支管(22)、出水总管(23)以及排水抽水栗(24)，所述多个出水支管(22)沿竖直方向上下排列并分别对应于一行注水管(11)，位于同一行的所述排水管(21)均与同一个所述出水支管(22)连通，出水总管(23)的多个进水口与所述多个出水支管(22) —一对应地连通，所述出水总管(23)的进水口与所述排水抽水栗(24)的出水口连通，所述排水抽水栗(24)的出水口构成所述排水装置(2)的出水口。9.根据权利要求8所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述进水总管(13)上设置有第一压力表(15)、第一流量计(16)和第一阀门(17)，所述出水总管(23)上设置有第二压力表(25)、第二流量计(26)和第二阀门(27)。10.根据权利要求8所述的用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统，其特征在于:所述排水管(21)和所述出水支管(22)埋设在所述岩土地层(3)中，所述注水管(11)和所述进水支管(12)埋设在所述岩土地层(3)中。
【专利摘要】本发明涉及地下工程领域，尤其涉及一种用于模拟岩土地层中地下水环境的进排水系统。该进排水系统包括进水装置和排水装置，所述进水装置包括多个至少部分埋设于岩土地层中的注水管，所述进水装置通过所述注水管将水注入所述岩土地层，所述排水装置包括多个至少部分埋设于岩土地层中的排水管，所述排水装置通过所述排水管将所述岩土地层中的水抽出。该进排水系统通过其中的进水装置和排水装置可以先后或同时向岩土地层中注水和将岩土地中的水抽出，由此，可以至少有效模拟实际地层环境中的静水环境和动水环境。进而，该进排水系统用于地层模拟试验，可拓宽试验的范围，极大增强试验的可靠性。
【IPC分类】G09B23/40
【公开号】CN105225593
【申请号】CN201510671540
【发明人】刘军, 章良兵
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月16日