[发明专利]渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置

权利要求书

1.一种渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置，包括试样存放装置、压力机和控制装置，控制装置包括液压控制箱（10）、传感器（11）和计算机（12），控制装置通过压力机对试样（4）进行加压，并接收在试验过程中压力机所获取的试验数据，压力机配置若干T型压力板（13），其特征在于：所述若干T型压力板（13）设置用于渗水的通孔；所述试样存放装置包括有机玻璃圆筒（6），有机玻璃圆筒（6）下部设置进水口（2），有机玻璃圆筒（6）上部设置出水口（5），出水口（5）与进水口（2）位于有机玻璃圆筒（6）的同侧；所述有机玻璃圆筒（6）设置连接水量高度检测管（7）的开口，连接水量高度检测管（7）的开口与进水口（2）处于同一高度，水量高度检测管（7）顶端开口；所述有机玻璃圆筒（6）内壁底部设置用于放置试样（4）的T型支架（14），有机玻璃圆筒（6）内设置防止试样（4）受压变形的柔性材料（3），T型压力板（13）设置在柔性材料（3）的上方。

2.根据权利要求1所述的渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置，其特征在于：所述有机玻璃圆筒（6）置于底座（1）上。

3.根据权利要求1所述的渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置，其特征在于：所述同一个T型压力板（13）的通孔的孔径相同。

4.根据权利要求3所述的渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置，其特征在于：所述若干T型压力板（13）的孔径取值范围为0.02mm~3.8mm。

5.根据权利要求1所述的渗流压力对岩土强度及地应力对岩土渗透性影响实验装置，其特征在于：所述水量高度检测管（7）的管体透明，其顶端高于有机玻璃圆筒（6）顶端50cm。

6.一种测试渗流压力对岩土强度影响的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1. 将试样存放装置放置于压力机底座（9）上，选择孔径小于试样岩土的颗粒大小的T型压力板（13），试样（4）放置在T型支架（14）上，试样（4）四周使用柔性材料（3）进行包裹，并检查柔性材料（3）的密封性和防水性；

步骤2. 通过控制装置使压力机上压头（8）的底部与试样（4）贴紧，从进水口（2）缓慢注水至有机玻璃圆筒（6）中，有机玻璃圆筒（6）内的液面上升至出水口（5）的位置并有水溢出，水量高度检测管（7）内的液面保持稳定，直至在相同时间内出水口（5）流出的水量保持相同，即为从出水口（5）溢出的水流保持稳定流速；

步骤3. 在出水口（5）的水流保持稳定流速的条件下，通过控制装置使压力机上压头（8）对试样（4）开始加压进行抗压试验，控制装置记录试验数据。

7.一种测试地应力对岩土渗透性影响的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1. 将试样存放装置放置于压力机底座（9）上，选择孔径小于试样岩土的颗粒大小的T型压力板（13），试样（4）放置在T型支架（14）上，试样（4）四周使用柔性材料（3）进行包裹，并检查柔性材料（3）的密封性和防水性；

步骤2. 通过控制装置使压力机上压头（8）以恒定压力对试样（4）加压，从进水口（2）缓慢注水至有机玻璃圆筒（6）中，有机玻璃圆筒（6）中液面上升至出水口（5）的位置并有水溢出，水量高度检测管（7）内的液面保持稳定，直至在相同时间内出水口（5）流出的水量保持相同，即为从出水口（5）溢出的水流保持稳定流速，且水量高度检测管（7）中的液面高度保持不变，测量水量高度检测管（7）中的液面与有机玻璃圆筒（6）中的液面高度差Δh；

步骤3. 在出水口（5）的水流保持稳定流速的条件下，记录在一定时间H内，从出水口（5）流出的水量V，根据试件（4）的长度L和横截面积A，利用公式（1）计算出单位时间内通过试样（4）的水量Q，公式（1）如下：

（1）；

步骤4. 根据步骤3中所得的数据，利用公式（2）计算出试样（4）的渗透系数，公式（2）如下：

（2）。