灌浆工程微分压水试验法试验装置的研制

论文摘要

压水试验是一种在钻孔中进行的渗透试验，灌浆工程中的压水试验主要是了解灌浆段岩体的相对透水性、岩体裂隙的开度、充填物的性质、岩体的可灌性、灌浆效果的检查评价等。灌浆工程中，压水试验得到的单位透水率Lu值和灌浆量两者具有不确定性，相关性差。两个灌浆段Lu值相同，灌浆量却相差甚远，甚至会出现相反的情况，追其原因主要是吕荣压水试验法本身原理的缺陷，得到的单位透水率是试段平均值的原因。本文在充分剖解和分析吕荣法压水试验的原理和工艺的基础上，研制了钻孔涡轮流速仪，准确测量试段内沿钻孔深度每一点(最小间隔5cm)的渗透量大小，并作出全试段流速(流量)分布曲线，进而划分需灌浆段和不必灌浆段。为大坝防渗灌浆帷幕设计、灌浆工程、确定施工、工艺、灌浆防渗效果检查提供准确客观的依据。本文同时完成了涡轮流速仪、压力传感器和灌浆自动记录仪主机的接口线路、光电信号隔离器、数据显示电路的设计与制作，以及软件的开发。本文的研究成果从根本上解决了现吕荣压水试验法得到的岩体透水率每米平均值的致命弊病，试段微分段渗透率和试段流速(流量)分布曲线的新技术很有可能取代现吕荣压水试验法。本文的研究成果在施工工艺的可操作性上注重简单实用和尽可能的和国家灌浆规范接轨，便于成果的推广应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景
• 1.2 压水试验的分类
• 1.2.1 按试验段的方式划分
• 1.2.2 按压力的大小划分
• 1.2.3 按供水的方式划分
• 1.3 吕荣法压水试验存在的缺陷
• 1.3.1 压水试验的方法
• 1.3.2 压水试验与岩体透水性关系
• 1.3.3 吕荣值与注灰量的关系
• 1.4 本课题研究的目的及主要内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 技术目标
• 1.4.3 完成主要内容
• 1.4.4 研究成果的意义
• 第二章 压水试验的基本原理与新方案设计
• 2.1 压水试验概述
• 2.1.1 压水试验的概念及目的
• 2.1.2 压水试验的原理及作用
• 2.1.3 压水试验工艺及资料分析
• 2.2 微分压水试验法测控系统设计方案
• 2.2.1 新方案的整体设计
• 2.2.2 涡轮流速仪的设计方案
• 2.2.3 微分压水试验法测控系统自动控制设计方案
• 2.3 本章小结
• 第三章 微分压水试验法测控系统涡轮流速仪的研制
• 3.1 涡轮流速仪的研制
• 3.1.1 涡轮的结构设计
• 3.1.2 涡轮流速仪的技术特点和工作原理
• 3.2 涡轮流速仪与自动记录仪的接口线路实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 微分压水试验法压力的检测与调节
• 4.1 压力的检测
• 4.1.1 压力传感器的选用和工作原理
• 4.1.2 压力变送器的选用与工作原理
• 4.1.3 光电耦合式信号隔离器
• 4.1.4 传感器与灌浆自动记录仪接口线路的实现
• 4.1.5 数字显示电路的实现
• 4.2 微分压水试验法测控系统软件部分的实现
• 4.2.1 数据采集和数据处理的实现
• 4.2.2 数据的显示控制
• 4.3 本章小结
• 第五章 微分压水试验法测控系统
• 5.1 微分压水试验法测控系统的组成
• 5.1.1 自动记录仪的选用和功能特点
• 5.1.2 流量计的选用和工作原理
• 5.2 微分压水试验法测控系统的特点和应用
• 5.2.1 微分压水试验法测控系统特点
• 5.2.2 微分压水试验法的应用
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果