CN108593894A - 一种分散土处治效果试验装置及分散土处治效果试验方法 - Google Patents

Abstract

一种分散土处治效果试验装置及分散土处治效果试验方法，涉及工程试验设备领域。分散土处治效果试验装置包括多个模型箱，每个模型箱内均填筑有分散土坝体，每个分散土坝体内均埋设有含水率探头和pH值测试探头，分散土坝体相对的两侧与模型箱之间分别留有空隙，且其中一处空隙填充有水体，采用接近工程实际的模型，方便在室内模拟、对比现场分散土的不同处治方法，得出最优的处治方法，为实际工程应用服务；分散土处治效果试验方法是对不同的模型箱内的分散土坝体进行不同的处治方法；通过观察分散土坝体与水体相对侧面的变化情况，以及含水率变化，pH值变化情况，判断不同处治方法对分散土坝体的处治效果，获取不同处治方法的优缺点。

Description

一种分散土处治效果试验装置及分散土处治效果试验方法

技术领域

本发明涉及工程试验设备领域，具体而言，涉及一种分散土处治效果试验装置及分散土处治效果试验方法。

背景技术

分散土是一种特殊的粘性土，虽具有良好的防渗性能，但却极易被水冲蚀，冲蚀现象比细砂、粉土还严重，会造成所处环境的堤坝、渠道和道路边坡的冲蚀和管涌破坏。目前针对分散土的分散特性，工程上主要采取的防治措施可以总结为五种方法：一是换，即换掉分散土，远距离运输非分散土作为工程用土，这一方法见于对分散土认识不足的早期阶段；二是隔，即采用复合土工膜等，隔断水对分散土的影响；三是反滤，即在分散土堤坝的坝后设置反滤层保护措施；四是改性，一般是掺石灰土，石灰土中含有3％的生石灰；五是改善库水，向水库中泼洒石灰。根据目前的工程实践结果来看，改性方法是掺入石灰土，形成的保护层一般较薄(于0.5m)，一旦产生裂缝，雨水或河水会沿着裂缝深入，对内部的分散土产生冲蚀作用，造成工程破坏。此外，采用石灰对分散性土进行改性，混合料难以搅拌均匀，施工工艺复杂，也会增加工程预算。采用石灰改善库水会造成环境污染，工程造价较高。另外三种方法应用效果较好，但是工程费用较高，施工起来费工费时。

目前采用这五种方法对各个工程项目进行处治的实例有很多，均能得到较好的防治效果，同时都可能有不足之处，但是堤坝内的土体在这几种实施方案下的变化情况是什么样的，究竟哪种处治方法的效果更好，具有较好的适应性，这些都应该在工程实际中提前得知。但是目前相关论证以确定在哪种情况采用哪种方法，而如果将各种方法一一设置于实际工程中，则验证周期太长，验证成本较高，结果也不好控制。

因此，需要一种接近工程实际的模型试验装置，用以模拟现场分散土的不同处治方法，从而获取各个处治方案的优缺点，为实际工程应用服务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散土处治效果试验装置，采用接近工程实际的模型，方便在室内模拟、对比现场分散土的不同处治方法，得出最优的处治方法，为实际工程应用服务。

本发明的另一目的在于提供一种分散土处治效果试验方法，其能够模拟、对比现场分散土的不同处治方法，获取不同处治方法的优缺点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种分散土处治效果试验装置，其包括多个模型箱，每个模型箱内均填筑有分散土坝体，每个模型箱内的分散土坝体内均埋设有含水率探头和pH值测试探头，分散土坝体相对的两侧与模型箱之间分别留有空隙，且其中一处空隙填充有用于模拟库水的水体，每个模型箱内设置有不同的处治装置。

在本发明较佳的实施例中，上述所有模型箱相同，所有分散土坝体的大小相同，所有水体的大小相同，模型箱内的分散土坝体高度高于水体高度。

在本发明较佳的实施例中，上述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体的上部设置有改性层，并插设有两根铝棒或铁棒，两根铝棒或铁棒通过电线分别连接正电极和负电极。

在本发明较佳的实施例中，上述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体的上部设置有改性层，中部铺设有碎石层，碎石层上铺设有防渗土工布。

在本发明较佳的实施例中，上述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体与水体相对的侧面填筑有砂砾反滤层。

在本发明较佳的实施例中，上述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体靠近水体的侧面铺设有土工膜。

在本发明较佳的实施例中，上述还包括水箱，水箱分别与每个模型箱内的水体连通。

在本发明较佳的实施例中，上述水箱与每个模型箱内的水体连通的管路上设置有控制水阀。

一种基于上述的分散土处治效果试验装置的分散土处治效果试验方法，其包括以下步骤：

对不同的模型箱内的分散土坝体进行不同的处治方法；

通过观察分散土坝体与水体相对侧面的变化情况，以及含水率探头采集得到的含水率变化，pH值测试探头采集得到的pH值变化情况，判断不同处治方法对分散土坝体的处治效果。

在本发明较佳的实施例中，上述具体的处治方法包括以下六种方法中的至少两种：

第一种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体上部喷洒羟基铝溶液，并插设两根铝棒，通入直流电，通过羟基铝与分散土通电反应达到对分散土坝体处治目的；

第二种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体上部喷洒一层羟基铝溶液，并在中部设置碎石层，并在碎石层上设置防渗土工布，通过碎石层中填充羟基铝溶液，通过羟基铝与分散土自由反应达到对分散土坝体处治目的；

第三种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体中掺入3％质量比例的生石灰，通过在分散土中掺入生石灰达到对分散土坝体处治目的；

第四种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体与水体相对的一面填筑砂砾反滤层，通过砂砾反滤层达到对分散土坝体的处治目的；

第五种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体靠近水体的一侧铺设土工膜，通过土工膜达到对分散土坝体的处治目的；

第六种处治方法是对其中一个模型箱内的水体内掺入石灰，通过在水体中掺入石灰达到对分散土坝体的处治目的。

本发明实施例的有益效果是：本发明实施例的分散土处治效果试验装置包括多个模型箱，每个模型箱内均填筑有分散土坝体，每个模型箱内的分散土坝体内均埋设有含水率探头和pH值测试探头，分散土坝体相对的两侧与模型箱之间分别留有空隙，且其中一处空隙填充有用于模拟库水的水体，每个模型箱内设置有不同的处治装置，该分散土处治效果试验装置采用接近工程实际的模型，方便在室内模拟、对比现场分散土的不同处治方法，得出最优的处治方法，为实际工程应用服务；本发明实施例的分散土处治效果试验方法是对不同的模型箱内的分散土坝体进行不同的处治方法；通过观察分散土坝体与水体相对侧面的变化情况，以及含水率探头采集得到的含水率变化，pH值测试探头采集得到的pH值变化情况，判断不同处治方法对分散土坝体的处治效果，该方法能够模拟、对比现场分散土的不同处治方法，获取不同处治方法的优缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的一种分散土处治效果试验装置的结构示意图；

图2为图1另一视角的结构示意图；

图3为图2中水箱部分的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的一种分散土处治效果试验装置的结构示意图。

图标：100-分散土处治效果试验装置；110-模型箱；111-模型箱A；112-模型箱B；113-模型箱C；114-模型箱D；115-模型箱E；116-模型箱F；117-隔板；120-分散土坝体；131-含水率探头；132-pH值测试探头；140-水体；151-水箱；152-控制水阀；153-水源；161-改性层；162-铝棒；163-正电极；164-负电极；165-碎石层；166-防渗土工布；167-砂砾反滤层；168-土工膜；169-渗水土工布；200-分散土处治效果试验装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1至图3所示，本实施例提供一种分散土处治效果试验装置100，用于模拟待处治的水库坝基体，便于进行不同处治方法，该分散土处治效果试验装置100包括多个模型箱110，每个模型箱110内均填筑有分散土坝体120，分散土坝体120的分散土与待处治的水库坝基体的分散土相同，分散土坝体120的压实度与该水库坝基体的压实度相同，每个模型箱110内的分散土坝体120内均埋设有用于采集分散土坝体120土体含水率的含水率探头131和用于采集分散土坝体120土体pH值的pH值测试探头132，分散土坝体120相对的两侧与模型箱110之间分别留有空隙，且其中一处空隙填充有一定高度的水体140用于模拟库水，每个模型箱110内设置有不同的处治装置，每个处理装置对应一种处治方法。本实施例的分散土处治效果试验装置100接近工程实际的模型，方便在室内模拟、对比现场分散土的不同处治方法，得出最优的处治方法，为实际工程应用服务。

为了对比不同处治方法的处治效果，除了处治装置外，其他部分应该是相同，具体的，所有模型箱110相同，所有分散土坝体120的大小相同，所有水体140的大小相同；为了模拟库水对水库坝基体的影响，在分散土坝体120的一侧设置有水体140，且模型箱110内的分散土坝体120高度高于水体140高度；还包括水箱151，水箱151分别与每个模型箱110内的水体140连通，模型箱110内预留空间并外接水箱151模拟库水，水箱151与每个模型箱110内的水体140连通的管路上设置有控制水阀152，通过外接水箱151提供库水，并控制水位。

为了对不同的分散土处治方法进行对比，在不同模型箱110内设置了不同的防治装置模拟不同防治方法的工况，采用多种工况组合对比方式验证处治效果。通常情况下，防治方法有：加入石灰、羟基铝等改性剂模拟改性方案，加入土工膜模拟隔离方案，加入反滤层模拟反滤方案，用于真实模拟分散土的处治措施，以期获得较好的模拟效果，得到分散土处治的最优方案。相应的，防治装置可以在以下几个中任意选择搭配：

其中一个防治装置包括：模型箱110内的分散土坝体120的上部设置有由改性剂形成的改性层161，可以是羟基铝溶液，或价态比Na离子高的其他化学溶液，如CaCl₂等形成，一般是先在分散土坝体120铺设渗水土工布169，再设置改性层161，改性剂可以透过渗水土工布169进入分散土坝体120内；分散土坝体120上插设有两根铝棒162或铁棒，两根铝棒162或铁棒通过电线分别连接正电极163和负电极164，该防治装置对应分散土加入羟基铝等改性剂并通电的模拟改性方案。

其中一个防治装置包括：模型箱110内的分散土坝体120的上部设置有改性层161，可以是羟基铝溶液，或价态比Na离子高的其他化学溶液，如CaCl₂等形成，一般是先在分散土坝体120铺设渗水土工布169，再设置改性层161，改性剂可以透过渗水土工布169进入分散土坝体120内；分散土坝体120中部铺设有碎石层165，碎石层165里面充满羟基铝溶液，或价态比Na离子高的其他化学溶液，如CaCl₂，碎石层165上铺设有防渗土工布166，该防治装置对应分散土加入羟基铝等改性剂的模拟改性方案。

其中一个防治装置包括：模型箱110内的分散土坝体120与水体140相对的侧面填筑有砂砾反滤层167，砂砾反滤层167可以阻止和减少分散土坝体120内土体颗粒的逸出，以免造成分散土坝体120的管涌和流土，该防治装置对应加入反滤层模拟反滤方案。

其中一个防治装置包括：模型箱110内的分散土坝体120靠近水体140的侧面铺设有土工膜168，土工膜168可减少水体140内的水渗入分散土坝体120，该防治装置对应加入土工膜168模拟隔离方案。

其中一个防治装置包括：分散土坝体120内掺入有生石灰，对应在分散土内掺入石灰的模拟改性方案。

其中一个防治装置包括：水体140内掺入石灰，对应在库水中掺入石灰的模拟改性方案。

本实施例中，分散土处治效果试验装置100包括6个有机玻璃模型箱110，具体是在一个有机玻璃大模型箱内设置五块隔板117，将有机玻璃大模型箱分隔成六个大小一样的模型箱110，分别为模型箱A111、模型箱B112、模型箱C113、模型箱D114、模型箱E115、模型箱F116，在模型箱110与隔板117之间的接缝位置涂抹玻璃胶防止漏水。在每个模型箱110里面填筑分散土，为了模拟真实水库大坝实际情况，按照不同压实度分层填筑压实形成分散土坝体120，分散土坝体120高0.8m、宽0.4m。在每个分散土坝体120的0.3m、0.6m高度位置处分别埋设传感仪器：含水率探头131和pH值测试探头132，用导线将传感仪器引出到有机玻璃模型箱110外的数据采集仪。六个模型箱110的具体结构以下：

模型箱A111：在模型箱110中填筑高0.8m、宽0.4m的小型分散土坝体120，在坝体上部喷洒一层羟基铝溶液，并在土体上部插入两根铝棒162，保证铝棒162洁净，连接电线导入电源电极中，通过直流电源的作用，使羟基铝与分散土中物质进行充分反应，从而达到抑制分散土分散的效果。分散土坝体120一侧充满高0.6m、宽0.1m的自来水充当库水形成水体140，并外接水箱151，随时补充模型箱110内的库水。在分散土坝体120另外一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察分散土坝体120背部土体的变化情况，对应羟基铝溶液与电化学方法结合的分散土改性方法。为了防止在模型箱110中羟基铝与分散土的电化学反应使分散土产生较大变形对模型箱110造成破坏，在模型箱110的四周用角钢加固。

模型箱B112：在模型箱110中填筑高0.8m、宽0.4m的小型分散土坝体120，为了检验羟基铝与分散土的化学反应效果，不仅在分散土坝体120上部喷洒一层羟基铝溶液，在0.2m高的位置处亦设置一层碎石层165，但在其上设置一层防渗土工布166，防止上部土体进入下部碎石层165，碎石层165中填充羟基铝溶液，使溶液均匀下渗。分散土坝体120一侧充满高0.6m、宽0.1m的自来水充当库水，并外接水箱151，随时补充模型箱110内的库水。在分散土坝体120另外一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察分散土坝体120背部土体的变化情况。

模型箱C113：在分散土掺入3％比例的生石灰，在填筑之前充分的搅拌石灰与分散土，使石灰均匀分布在分散土中，按照坝体的压实度填筑高0.8m、宽0.4m的小型石灰改性分散土坝体120，分散土坝体120的一侧充满高0.6m、宽0.1m的自来水充当库水，并外接水箱151，随时补充模型箱110内的库水。在分散土坝体120的另一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察分散土坝体120背部土体的变化情况。

模型箱D114：按照坝体的压实度填筑高0.8m、宽0.3m的分散土坝体120，在分散土坝体120的一侧填筑0.1m宽的砂砾反滤层167，分散土坝体120的另一侧充满高0.6m、宽0.1m的自来水充当库水，并外接水箱151，随时补充模型箱110内的库水。在分散土坝体120设置砂砾反滤层167的一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察分散土坝体120背部土体的变化情况。

模型箱E115：按照坝体的压实度填筑高0.8m、宽0.4m的分散土坝体120，在分散土坝体120的一侧设置一层土工膜168，并冲满高0.6m、宽0.1m的自来水充当库水，并外接水箱151，随时补充模型箱110内的库水。在分散土坝体120的另一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察坝体背部土体的变化情况。

模型箱F116：按照坝体的压实度填筑高0.8m、宽0.4m的分散土坝体120，分散土坝体120的一侧充满高0.6m、宽0.1m，拌和了一定比例石灰的水充当库水，并外接另外一个水箱151，随时补充模型箱110内的拌和库水。在分散土坝体120的另一侧预留0.1m宽度的空间，方便观察坝体背部土体的变化情况。

本实施例中，模型箱A111-模型箱E115与一个水箱151连接，水箱151对应设置有用于补充水的外接水源153，模型箱F116与另一个水箱151连接，该水箱151不仅对应设置有用于补充水的外接水源153，还需要往水箱151中掺入石灰，保证水箱151补充进入模型箱F116的水为拌和一定比例石灰的水。

目前分散土的处治方法主要有6种，每种方法都有自身的优缺点，如果将各种方法一一设置于实际工程中进行对比，找出最优方案，则周期太长，验证成本较高，结果也不好控制，目前还没人进行这种尝试，而采用本分散土处治效果试验装置100对水库坝体进行了小型的还原，并进行了不同处治方法的施做，可以较为接近工程实际的模拟现场分散土的不同处治方法：土体的掺量、库水的掺量，改性方法等，试验过程中对坝体内pH值、含水率的变化以及坝后土体的变形特征进行实时的监控，都可以无限接近的还原处治方案，可以更加直观的得到处治效果，获取各个方案的优缺点，为实际工程应用服务。

请参照图1至图3所示，本实施例还提供一种基于上述的分散土处治效果试验装置100的分散土处治效果试验方法，预先制备加工模型箱110，并做好密封工作，具体包括以下步骤：

对不同的模型箱110内的分散土坝体120进行不同的处治方法；

通过观察分散土坝体120与水体140相对侧面的变化情况，以及含水率探头131采集得到的分散土坝体120土体含水率变化，pH值测试探头132采集得到的pH值变化情况，判断不同处治方法对分散土坝体120的处治效果。为了消除温度对试验结果的影响，试验要求在(25±2℃)的恒温试验室内进行。

具体的处治方法包括以下六种方法中的至少两种，或者任意组合：第一种处治方法是对其中一个模型箱110内的分散土坝体120上部喷洒羟基铝溶液，并插设两根铝棒162，通入直流电，使羟基铝与分散土中物质进行充分反应，)通过羟基铝与分散土通电反应达到对分散土坝体120处治目的。第二种处治方法是对其中一个模型箱110内的分散土坝体120上部喷洒一层羟基铝溶液，并在中部设置碎石层165，并在碎石层165上设置防渗土工布166，通过碎石层165中填充羟基铝溶液，通过羟基铝与分散土自由反应达到对分散土坝体120处治目的。第三种处治方法是对其中一个模型箱110内的分散土坝体120中掺入3％质量比例的生石灰，通过在分散土中掺入生石灰达到对分散土坝体120处治目的。第四种处治方法是对其中一个模型箱110内的分散土坝体120与水体140相对的一面填筑砂砾反滤层167，通过砂砾反滤层167达到对分散土坝体120的处治目的。第五种处治方法是对其中一个模型箱110内的分散土坝体120靠近水体140的一侧铺设土工膜168，通过土工膜168达到对分散土坝体120的处治目的。第六种处治方法是对其中一个模型箱110内的水体140内掺入石灰，通过在水体140中掺入石灰达到对分散土坝体120的处治目的。

本实施例是在模型箱A111中进行第一种处治方法，在模型箱B112中进行第二种处治方法，在模型箱C113进行第三种处治方法，在模型箱D114中进行第四种处治方法，在模型箱E115中进行第五种处治方法，在模型箱F116进行第六种处治方法。具体的分散土处治效果试验方法包括以下步骤：

根据实际工程中对坝基的压实度和含水率的要求标准，对分散土进行拌和，对掺入石灰的分散土进行剂量配置，计算确定每个模型箱110的用土量，取一定代表性的风干分散土样，进行室内轻型击实试验，按照《土工试验规程》的要求，确定填土的最优含水率和最大干密度。

采用击实仪等工具填筑坝基并施做砂砾反滤层167、土工膜168、渗水土工布169等。在分层填筑时，应严格控制每层的松铺厚度，击锤夯实后的填土厚度为10～15cm。其中模型箱A111中应在填筑完成后喷洒羟基铝溶液，羟基铝溶液的量与填土厚度有关，可根据规范进行换算。模型箱B112在6个模型箱110中最后填筑，在填筑到一定位置时施做碎石层165并喷洒羟基铝溶液，铺设渗水土工布169再填筑最上面的坝基土。

在模型箱A111中插入两根连接有电线的铝棒162，并在电线末端连接电极，以备接通外接直流电源。

将外接水源153打开，水箱151连接，控制水阀152打开，将另外一个水箱151接入石灰水，连通对应的模型箱110内部。

用导线引出传感仪器如pH值测试探头132、含水率探头131到模型箱110外的数据采集仪进行含水率和pH值的数据观测和记录，观测频率为1次/12小时；进行分散土坝体120的土体变形变化特征的实时拍摄。

将观测数据进行分析处理后为分散土的处治和施工提供科学依据。

上述试验所用仪器设备如下：

1)击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成，其尺寸应符合《土工试验规程》的规定。

2)标准筛：孔径为20mm的圆孔筛和5mm标准筛。

3)烘箱：可采用电热烘箱或温度能保持在105～110℃的其他能源烘箱。

4)天平：精度为0.1g。

5)含水率探头131：量程0～100％，精度0.1％。

6)pH值测试探头132：量程0～14，精度0.1。

7)数据采集仪：可通过连接传感器进行含水率和PH值的读数。

8)电子摄像仪器：具有较高清晰度，像素水平达到1200万像素。

9)其他：粘土设备、盛土器、喷水设备、修土刀和保湿设备等。

本实施例的分散土处治效果试验装置100及分散土处治效果试验方法具有以下优点：

1、可以较好的模拟实际工程，直观地获得分散土坝基内部在不同处治方案下的pH值和湿度(含水率)的变化规律，检验处治效果。

2、为给出合理、可行的分散土坝基处治的施工方法和技术规范提供科学依据。

3、试验成本低，经济效益巨大，有利于分散土地区分散土的处治，提高分散土坝基中的分散土的应用程度，节省工程造价，提高工程安全性，与人文、自然环境和谐。

第二实施例

请参照图4所示，本实施例提供一种分散土处治效果试验装置200，其结构与第一实施例分散土处治效果试验装置100的结构大致相同，不同之处在于：本实施例包括五个模型箱110，省去第一实施例中的模型箱F116，对应的，只需要设置一个水箱151补充库水即可，省去另一个水箱151补充拌和一定比例石灰的水。该分散土处治效果试验装置200的结构更加简单，省去会污染库水的防治措施，对应的试验方法也更加简单。

综上所述，本发明的分散土处治效果试验装置采用接近工程实际的模型，方便在室内模拟、对比现场分散土的不同处治方法，得出最优的处治方法，为实际工程应用服务；本发明的分散土处治效果试验方法能够模拟、对比现场分散土的不同处治方法，获取不同处治方法的优缺点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分散土处治效果试验装置，其特征在于，其包括多个模型箱，每个所述模型箱内均填筑有分散土坝体，每个所述模型箱内的分散土坝体内均埋设有含水率探头和pH值测试探头，所述分散土坝体相对的两侧与所述模型箱之间分别留有空隙，且其中一处空隙填充有用于模拟库水的水体，每个模型箱内设置有不同的处治装置。

2.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所有模型箱相同，所有分散土坝体的大小相同，所有水体的大小相同，所述模型箱内的分散土坝体高度高于所述水体高度。

3.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体的上部设置有改性层，并插设有两根铝棒或铁棒，两根铝棒或铁棒通过电线分别连接正电极和负电极。

4.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体的上部设置有改性层，中部铺设有碎石层，所述碎石层上铺设有防渗土工布。

5.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体与水体相对的侧面填筑有砂砾反滤层。

6.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所述处治装置包括：模型箱内的分散土坝体靠近水体的侧面铺设有土工膜。

7.根据权利要求1所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，还包括水箱，所述水箱分别与每个所述模型箱内的水体连通。

8.根据权利要求7所述的分散土处治效果试验装置，其特征在于，所述水箱与每个所述模型箱内的水体连通的管路上设置有控制水阀。

9.一种基于权利要求1所述的分散土处治效果试验装置的分散土处治效果试验方法，其特征在于，其包括以下步骤：

对不同的模型箱内的分散土坝体进行不同的处治方法；

通过观察分散土坝体与水体相对侧面的变化情况，以及含水率探头采集得到的含水率变化，pH值测试探头采集得到的pH值变化情况，判断不同处治方法对分散土坝体的处治效果。

10.根据权利要求9所述的分散土处治效果试验方法，其特征在于，具体的处治方法包括以下六种方法中的至少两种：

第一种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体上部喷洒羟基铝溶液，并插设两根铝棒，通入直流电，通过羟基铝与分散土通电反应达到对分散土坝体处治目的；

第二种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体上部喷洒一层羟基铝溶液，并在中部设置碎石层，并在碎石层上设置防渗土工布，通过碎石层中填充羟基铝溶液，通过羟基铝与分散土自由反应达到对分散土坝体处治目的；

第三种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体中掺入3％质量比例的生石灰，通过在分散土中掺入生石灰达到对分散土坝体处治目的；

第四种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体与水体相对的一面填筑砂砾反滤层，通过砂砾反滤层达到对分散土坝体的处治目的；

第五种处治方法是对其中一个模型箱内的分散土坝体靠近水体的一侧铺设土工膜，通过土工膜达到对分散土坝体的处治目的；

第六种处治方法是对其中一个模型箱内的水体内掺入石灰，通过在水体中掺入石灰达到对分散土坝体的处治目的。