用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市對(duì)地下工程的需求越來(lái)越大，例如就北京而言地下工程在城市基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)中絕對(duì)處于領(lǐng)先地位，大量的地鐵工程建設(shè)能夠有效緩解大城市地面交通擁堵的問題。然而由于地下資源的日益緊張，越來(lái)越多的地下工程將在深埋條件下進(jìn)行建設(shè)，或是在特殊的地層中進(jìn)行建設(shè)，而這勢(shì)必將遇到諸多工程問題，例如地層自穩(wěn)能力較差、深埋工程的承壓水等問題，相關(guān)資料顯示實(shí)際工程中出現(xiàn)事故的項(xiàng)目大多數(shù)與地下水有關(guān)，本領(lǐng)域技術(shù)人員公認(rèn)地下水問題是地下工程中最重要的問題。因此要研究解決與地下水有關(guān)的工程問題，不可避免的需要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，可以說(shuō)模擬試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是土層模擬仿真的真實(shí)度，這其中對(duì)地下水的模擬是很重要的一部分內(nèi)容。
[0003]國(guó)內(nèi)外在地下工程模擬實(shí)驗(yàn)方面的研究也日益增多，如日本的東京大學(xué)、京都大學(xué)等；美國(guó)的西北大學(xué)、斯坦福大學(xué)；德國(guó)的柏林大學(xué)、慕尼黑大學(xué)；另外俄羅斯、英國(guó)也有相關(guān)的研究項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)從事相關(guān)方面研究的機(jī)構(gòu)主要集中在水利部門、煤炭部門，此外，清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、中南工業(yè)大學(xué)等也開展相關(guān)研究并建立了實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)設(shè)備。如中國(guó)水利水電科學(xué)院自己研發(fā)的平板型注漿實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的注漿試驗(yàn)臺(tái)；東北大學(xué)研制的槽型反扁圓柱狀試驗(yàn)臺(tái)等。
[0004]目前的模擬實(shí)驗(yàn)往往是在靜水條件下模擬的，但實(shí)際工程中往往都涉及到動(dòng)水問題，而無(wú)論哪個(gè)研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，都無(wú)法真實(shí)模擬地下環(huán)境，更不能夠模擬地下水環(huán)境以及滲水環(huán)境，這大大降低了相關(guān)研究的可信度，壓縮了相關(guān)研究的范圍，因此，尤其十分有必要針對(duì)動(dòng)水滲流環(huán)境做相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種至少能夠模擬靜水環(huán)境和動(dòng)水環(huán)境的用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)，包括進(jìn)水裝置和排水裝置，進(jìn)水裝置包括多個(gè)至少部分埋設(shè)于巖土地層中的注水管，進(jìn)水裝置通過(guò)注水管將水注入巖土地層，排水裝置包括多個(gè)至少部分埋設(shè)于巖土地層中的排水管，排水裝置通過(guò)排水管將巖土地層中的水抽出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，還包括凈化循環(huán)裝置，凈化循環(huán)裝置連接在進(jìn)水裝置的進(jìn)水口和排水裝置的出水口之間，以將排水裝置從巖土地層抽出的水去除巖土后送入進(jìn)水裝置中循環(huán)使用。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，凈化循環(huán)裝置包括沉淀池、蓄水池、蓄水池抽水栗，沉淀池連通于排水裝置的出水口以接收排水裝置從巖土地層中抽出的水，蓄水池頂部與沉淀池連通以供在沉淀池中沉淀后的水溢流進(jìn)入蓄水池，蓄水池抽水栗連通在蓄水池和進(jìn)水裝置的進(jìn)水口之間以將蓄水池中的水送入進(jìn)水裝置。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，注水管的出水端向下傾斜伸出，排水管的進(jìn)水端向下傾斜伸出。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，注水管具有依次連接的第一水平管段和第一圓弧管段，注水管的出水端連接于第一圓弧管段，第一圓弧管段的圓心角等于25?35°，半徑為100?300mm ；排水管具有依次連接的第二水平管段和第二圓弧管段，排水管的進(jìn)水端連接于第二圓弧管段，第二圓弧管段的圓心角等于25?35°，半徑為100?300mm。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在排水管的進(jìn)水端包裹有濾網(wǎng)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)注水管呈矩陣式排列，并且同一行中的注水管等間距布置，同一列中的注水管等間距布置；多個(gè)排水管呈矩陣式排列，并且同一行中的排水管等間距布置，同一列中的排水管等間距布置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)水裝置還包括多個(gè)進(jìn)水支管、進(jìn)水總管以及增壓栗，多個(gè)進(jìn)水支管沿豎直方向上下排列并分別對(duì)應(yīng)于一行注水管，位于同一行的注水管均與同一個(gè)進(jìn)水支管連通，進(jìn)水總管的多個(gè)出水口與多個(gè)進(jìn)水支管一一對(duì)應(yīng)地連通，進(jìn)水總管的進(jìn)水口與增壓栗的出水口連通，增壓栗的進(jìn)水口構(gòu)成進(jìn)水裝置的進(jìn)水口 ；排水裝置還包括多個(gè)出水支管、出水總管以及排水抽水栗，多個(gè)出水支管沿豎直方向上下排列并分別對(duì)應(yīng)于一行注水管，位于同一行的排水管均與同一個(gè)出水支管連通，出水總管的多個(gè)進(jìn)水口與多個(gè)出水支管——對(duì)應(yīng)地連通，出水總管的進(jìn)水口與排水抽水栗的出水口連通，排水抽水栗的出水口構(gòu)成排水裝置的出水口。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)水總管上設(shè)置有第一壓力表、第一流量計(jì)和第一閥門，出水總管上設(shè)置有第二壓力表、第二流量計(jì)和第二閥門。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，排水管和出水支管埋設(shè)在巖土地層中，注水管和進(jìn)水支管埋設(shè)在巖土地層中。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明的用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)通過(guò)其中的進(jìn)水裝置和排水裝置可以先后或同時(shí)向巖土地層中注水和將巖土地中的水抽出，由此，可以至少有效模擬實(shí)際地層環(huán)境中的靜水環(huán)境和動(dòng)水環(huán)境。進(jìn)而，該進(jìn)排水系統(tǒng)用于地層模擬試驗(yàn)，可拓寬試驗(yàn)的范圍，極大增強(qiáng)試驗(yàn)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)軸測(cè)示意圖，其中同時(shí)示出了采用該進(jìn)排水系統(tǒng)的巖土地層；
[0022]圖2是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的另一個(gè)軸測(cè)示意圖；
[0023]圖3是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的俯視示意圖；
[0024]圖4是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的主視示意圖；
[0025]圖5是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的左視示意圖；
[0026]圖6是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的右視示意圖；
[0027]圖7是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)的原理圖；
[0028]圖8是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)中進(jìn)水/排水裝置的局部示意圖，其中，進(jìn)水裝置中的注水管和進(jìn)水支管與排水裝置中的排水管和出水支管的結(jié)構(gòu)分別相同，因此，該圖同時(shí)示出了注水管和進(jìn)水支管以及排水管和出水支管；
[0029]圖9是圖8中進(jìn)水/排水裝置的爆炸視圖；
[0030]圖10是圖1中的進(jìn)排水系統(tǒng)中的排水管的立體示意圖；
[0031]圖11是圖10中的排水管的A處的局部放大圖；
[0032]圖12是圖10中的排水管的主視示意圖；
[0033]圖13是圖10中的排水管的俯視示意圖。
[0034]圖中:
[0035]1:進(jìn)水裝置；11:注水管；12:進(jìn)水支管；13:進(jìn)水總管；14:增壓栗；15:第一壓力表；16:第一流量計(jì)；17:第一閥門；2:排水裝置；21:排水管；221:第二水平管段；222:第二圓弧管段；22:出水支管；23:出水總管；24:排水抽水栗；25:第二壓力表；26:第二流量計(jì)；27:第二閥門；3:巖土地層；4:凈化循環(huán)裝置；41:沉淀池；42:蓄水池；43:蓄水池抽水栗；5:第三閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]參照?qǐng)D1至圖7，本發(fā)明的用于模擬巖土地層中地下水環(huán)境的進(jìn)排水系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其包括進(jìn)水裝置I和排水裝置2。其中，進(jìn)水裝置I包括多個(gè)注水管11，注水管11至少部分埋設(shè)于巖土地層中，進(jìn)水裝置I通過(guò)注水管11將水