[发明专利]一种囊压原型试验方法与试验装置

权利要求书

1.一种囊压原型试验方法，包括如下步骤：

a)根据测试目的，确定最大加载量、分级加载量、卸载要求与单级加载侧向位移测试要求、单级加载后侧向位移稳定标准、终止加载标准，并在岩体或土体中钻孔作为试验孔(5)；

b)将外径小于步骤a)中形成的试验孔(5)直径的护壁管(10)与测斜管(6)放入试验孔内，并使得测斜管(6)位于护壁管(10)的外侧；

c)用颗粒状固体填实护壁管(10)与测斜管(6)的外侧与试验孔(5)侧壁之间的空隙；

d)利用灌注于密封袋(7)内的流体压力，使密封袋(7)与步骤c)中填充的颗粒状固体紧密接触；

e)利用密封袋(7)及密封袋(7)内的流体对步骤a)中施工的试验孔(5)侧壁施加压应力，测算压应力大小，并满足步骤a)中的确定的分级加载要求，完成单级加载；

f)按照步骤a)中确定的侧向位移测试要求，利用测斜仪与测斜管(6)测量试验孔(5)的侧壁在步骤e)中施加的压应力作用下产生的侧向位移量，直至步骤e)中加载后的侧向位移量满足步骤a)中确定的单级加载稳定标准；

g)进行下一级加载，重复步骤e)～步骤f)，直至满足步骤a)中确定的终止加载标准。

2.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述的步骤g)中，在加载完成后，按照以下方法完成卸载试验：分级减小密封袋(7)内流体压强，完成分级卸载；利用测斜仪与测斜管(6)测量试验孔(5)的侧壁在卸载后的压应力作用下的侧向位移量；进行下一级卸载，直至卸载完成。

3.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述的步骤b)中，将密封袋(7)套在护壁管(10)的外侧。

4.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述的步骤a)中，在试验孔(5)附近岩土体中施工测斜孔(6)，在上述步骤f)与步骤g)中同步测量深层土体侧向位移，测算各水平面上试验孔(5)与测斜孔(6)的水平距离。

5.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述步骤d)中，在密封袋(7)内设置杆件，阻止密封袋(7)上下移动，并将密封袋(7)放置于护壁管(10)的内侧，在密封袋(7)充入流体后，拔出护壁管(10)。

6.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述步骤g)中，利用同一土层在不同渗径条件下的试验孔侧壁位移测试值差异，计算土体变形与时间相关性参数。

7.根据权利要求1所述的囊压原型试验方法，其特征是在上述步骤g)中，将各测试点的实测加载持续时间除以等效渗径的平方的进行渗透条件影响的归一化处理，以消除岩土体固结引起的测试参数差异或缩短试验时间。

8.一种囊压原型试验装置，其特征是包括密封袋(7)、护壁管(10)、测斜管(6)、测斜仪、密封连接(12)、流体输入输出装置(9)及流体压强测定装置(14)七部分，其中的密封袋(7)为具备密封性能的由柔性布状不透水材料围合而成的袋状部件，流体压强测定装置(14)是具备测量流体压强功能的装置，流体输入输出装置(9)是具备将流体输入或输出密封袋(7)功能的装置，密封连接(12)是将密封袋(7)与流体输入输出装置(9)连接的部件，护壁管(10)是置放于密封袋(7)内侧或外侧的具备维持密封袋(7)外侧颗粒状固体稳定功能的构件，测斜管(6)放置于密封袋(7)的外侧，密封连接(12)位于密封袋(7)与流体输入输出装置(9)之间。

9.根据权利要求8所述的囊压原型试验装置，其特征是在上述的测斜管(6)与密封袋(7)之间设置粗砂填充料。

10.根据权利要求8所述的囊压原型试验装置，其特征是上述的护壁管(10)放置于密封袋(7)的内侧，并在护壁管(10)的外侧安装位移传感器。