一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法

1.一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括长为800cm，宽为150cm，高为45cm的立体模拟隧道，所述模拟隧道的长800cm模拟的是隧道的环向，所述模拟隧道的宽150cm模拟的是隧道的纵向，所述模拟隧道的纵向中心线方向设置环向施工缝，所述模拟隧道的高45cm模拟的是隧道的断面厚度，且所述断面厚度包括初支厚度为10cm的喷射混凝土和初砌厚度为35cm的模筑素混凝土，且所述初支和所述初砌之间从上到下依次贴合有防水板、排水板和止水带，所述防水板与初支贴合，所述止水带与初砌贴合，且所述防水板、排水板之间安装有若干检测的渗压计，所述环向施工缝开设在止水带外壁的模筑素混凝土上；所述模拟隧道的两端分别安装有若干伸入到防水板和排水板之间缝隙的水管，用于试验进排水，所述模拟隧道的两侧分别安装有若干伸入到防水板和排水板之间缝隙的水管，每根所述水管连接有阀门控制开关；打开模拟隧道的两端头水管，开展一端进水，另一端出水的注水试验，调节注水压力，测定不同工况下的结构防排水性能；整个装置模型呈前后左右对称布置，排水板宽60cm，防水板宽100cm，止水带均匀对称布置于施工缝左右两侧，同时在防水板和排水板结构范围的二衬的中间位置设置施工缝，模拟现场施工缝；在装置模型的两端各设置3根25mmPVC进、出水管，模拟防排水板环向排水情况；在装置模型的两侧不同位置均匀设置5根25mmPVC水管，每根水管均设水阀门控制开关，通过控制阀门开关，模拟不同工况；装置模型中沿纵向布置4个渗压计，监测实验过程中排水板水压情况。 2.根据权利要求1所述的一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置的试验方法，其特征在于，包括步骤如下：S1：所述模拟隧道模型制作完毕，达到设定养护强度以后，打开模拟隧道的两端头水管，开展一端进水，另一端出水的注水试验，调节注水压力，测定不同工况下的结构防排水性能；S2：对S1的注水试验的指标进行分析：测定从开始注水到排水管出水时间、排水管排出水量、注水管注入水量、渗压计压力值比，判定模型排水性能；S3：然后根据试验情况调节注水方式，打开模拟隧道两侧的水管，开展一侧进水，另一端出水的注水试验，调节注水压力，测定相关指标；S4：对S3的注水试验的指标进行分析： 通过渗压计压力值分析内部水的分布状态，观察施工缝渗水情况，判断新型防排水构造防水效果；S5：当所有试验完毕后，开展注水加压击穿试验，研究新型防排水结构的极限防排水能力。 3.根据权利要求2所述的一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置的试验方法，其特征在于，所述S1的注水压力和所述S2的注水压力均为0.05MPa-1MPa，且均分为若干组注水压力进行试验。 4.根据权利要求2所述的一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置的试验方法，其特征在于，所述S1养护强度须在模拟隧道的强度达到95%以上以后才能进行注水试验。