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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院;北京中水科工程集团有限公司

摘要：本发明公开了一种基于透明土的覆盖层灌浆浆液扩散试验模型及方法，包括浆液灌注控制系统、扩散模拟系统、成像及图像处理系统、监测系统、数据采集控制系统和孔隙流体回收系统；研究通过调整透明土灌浆试验骨架级配、粒径、形状组成，且配置相同折射率的孔隙流体，达到模拟原覆盖层地质条件的目的。以透明土试样颗粒特性为基础，结合离散元数值模拟技术，建立与透明土试验骨架相同颗粒属性的渗流模型。利用透明土内部可视性好的优点，研究不同地层特性下灌浆压力对浆液扩散的作用，探明不同迂曲度、孔隙度地层灌浆劈裂压力大小、压力脉冲形式与地层抬动的关系，研究覆盖层中浆液劈裂灌浆‑渗透灌浆浆液形态转换的界限。

主权项：1.一种基于透明土的覆盖层灌浆浆液扩散试验模型，其特征在于：包括浆液灌注控制系统、扩散模拟系统、成像及图像处理系统、监测系统、数据采集控制系统和孔隙流体回收系统；所述浆液灌注控制系统包括储灰罐、搅拌桶、灌浆泵、进浆管和回浆管，所述储灰罐通过进灰管道连接所述搅拌桶，所述搅拌桶通过所述进浆管连接所述扩散模拟系统，所述灌浆泵设置于所述进浆管上；所述扩散模拟系统包括透明试验箱、透明土骨架、模拟灌浆钻孔和过滤网；所述透明土骨架装于所述透明试验箱内，所述模拟灌浆钻孔贯穿所述透明试验箱和所述透明土骨架，所述模拟灌浆钻孔的进口端连接所述进浆管的末端，所述模拟灌浆钻孔的出口端连接所述回浆管的首端，所述回浆管的末端连接所述搅拌桶，所述过滤网设置于所述透明土骨架的顶部；所述成像及图像处理系统包括高速摄像机、激光照射器和图像处理软件，所述高速摄像机用于拍摄浆液在透明土中的扩散过程，所述激光照射器位于所述透明试验箱顶部，用于对所述透明试验箱内的透明骨架进行激光照射，所述图像处理软件用于对所述高速摄像机采集的图像进行处理分析；所述监测系统包括密度计一、流量计一、压力变送器一、流量计二、密度计二、压力变送器二和抬动仪；所述密度计一、流量计一、压力变送器一设置于所述进浆管上，所述流量计二、密度计二和压力变送器二设置于所述回浆管上，所述抬动仪设置于所述透明试验箱的顶部；所述数据采集控制系统用于采集所述监测系统数据并对扰动作用规律进行分析；所述孔隙流体回收系统包括排水管和废液收集桶，所述排水管一端连接于所述透明试验箱顶部，所述排水管另一端连接所述废液收集桶。

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