[發(fā)明專利]一種輕便多功能巖土體滲流實(shí)驗臺

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210127821.2
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102636425A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉衛(wèi)群;宋良;梁浩楠;李玉壽;唐珺;朱立;馬天然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滲流實(shí)驗臺，尤其是一種適用于巖土、地下工程、水利水電等工程中模擬裂隙或者孔隙介質(zhì)滲流的輕便可視化多功能滲流實(shí)驗臺。

背景技術(shù)

裂隙或者孔隙巖土體的滲流對巖土工程與地下工程的安全有重要的影響。如今已有很多學(xué)者對此進(jìn)行了大量的理論與實(shí)驗研究。在實(shí)際情況中，巖土體中裂隙往往交叉成裂隙網(wǎng)絡(luò)，目前很少有學(xué)者對巖土體交叉裂隙中流體的流動情況進(jìn)行實(shí)驗驗證；并且，巖土體中往往裂隙和孔隙并存，雖然很多學(xué)者對裂隙和孔隙并存的巖土體滲透情況進(jìn)行過研究，但很少有人進(jìn)行實(shí)驗驗證；另外，巖土體裂隙中泥沙運(yùn)移機(jī)理以及在振動條件下的泥沙運(yùn)移機(jī)理實(shí)驗研究尚很少見諸報道。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是提供一種輕便多功能巖土體滲流實(shí)驗臺，以此對巖土體中裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流、雙重介質(zhì)滲流和含沙裂隙滲流及振動條件下的含沙裂隙滲流進(jìn)行更為直觀的實(shí)驗研究。

技術(shù)方案：本發(fā)明的輕便多功能巖土體滲流實(shí)驗臺，包括實(shí)驗臺臺體，實(shí)驗臺臺體包括試驗臺底座、依次設(shè)在試驗臺底座上的橡膠密封墊、透明蓋板和鏤空蓋板組成；試驗臺底座上開有多排相互平行的進(jìn)出水滲流通道，多排相互平行的進(jìn)出水滲流通道在試驗臺底座的中部交匯連通，交匯連通處下方設(shè)有壓力傳感器接口，進(jìn)出水滲流通道內(nèi)設(shè)有預(yù)制裂隙塊，各進(jìn)出水滲流通道兩側(cè)的通水接口處分別設(shè)有與水泵構(gòu)成循環(huán)通路的水管，進(jìn)出水滲流通道兩側(cè)的各路水管上分別依次設(shè)有壓力傳感器、濾液閥、流量傳感器及控制閥門。

所述的鏤空蓋板和試驗臺底座均由不銹鋼制成；所述的透明蓋板為有機(jī)玻璃板或鋼化玻璃板；所述的多排相互平行的進(jìn)出水滲流通道為2-5排；所述進(jìn)出水滲流通道兩側(cè)的通道呈階梯狀；所述的預(yù)制裂隙塊由多孔介質(zhì)或者裂隙介質(zhì)組成。

有益效果：本發(fā)明不僅能完成測量現(xiàn)有實(shí)驗中所需的實(shí)驗數(shù)據(jù)，還能通過觀察面觀察裂隙中泥沙顆粒的運(yùn)移，有效地彌補(bǔ)了使用巖樣進(jìn)行實(shí)驗的不足。并且能夠?qū)崿F(xiàn)振動條件下泥沙顆粒運(yùn)移機(jī)理的實(shí)驗研究。同時，實(shí)驗臺可根據(jù)實(shí)際研究的巖體裂隙或者孔隙進(jìn)行自加工和多種交叉裂隙的組合，能夠適用于各種裂隙或者孔隙滲流實(shí)驗。具體體現(xiàn)在：

1.實(shí)驗臺使用有機(jī)玻璃作為觀察面，可實(shí)時監(jiān)測泥沙顆粒在裂隙中運(yùn)動情況。通過實(shí)驗現(xiàn)象能有效地解釋實(shí)驗數(shù)據(jù)，同時也可對已有的實(shí)驗結(jié)論進(jìn)行驗證性實(shí)驗。有效地彌補(bǔ)了以往實(shí)驗結(jié)果的檢驗性問題；

2.實(shí)驗臺設(shè)計有交接于一點(diǎn)的滲流槽，用以組合成各種簡單巖土體裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流模擬實(shí)驗，使得實(shí)驗臺不僅能滿足常規(guī)裂隙實(shí)驗研究，同時能實(shí)現(xiàn)巖土體簡單裂隙網(wǎng)絡(luò)裂隙滲流的實(shí)驗研究。

3.在滲流槽中使用混凝土預(yù)制裂隙，可根據(jù)所研究的問題而制作相應(yīng)的裂隙，能夠根據(jù)實(shí)驗?zāi)康母淖兞严缎螤睿瑥闹心芨菀渍业骄哂幸欢ㄒ?guī)律的實(shí)驗現(xiàn)象和實(shí)驗結(jié)論。也可以在滲流槽中加入各種固體孔隙介質(zhì)，研究不同固體孔隙介質(zhì)的滲透性區(qū)別。同時，又可以在滲流槽中加入瑣碎巖土體預(yù)制裂隙和孔隙，實(shí)現(xiàn)巖土體中裂隙-孔隙雙重介質(zhì)滲流規(guī)律的實(shí)驗研究。

4.實(shí)驗臺上每個滲流通道的進(jìn)水口和出水口處均設(shè)有濾液閥，可實(shí)現(xiàn)顆粒大小及顆粒加入量對巖土體裂隙滲流影響的實(shí)驗研究。相比于其他顆粒運(yùn)移實(shí)驗，能更準(zhǔn)確地得到顆粒的滯留質(zhì)量及顆粒大小。

5.實(shí)驗臺結(jié)構(gòu)簡單，規(guī)模小，可放置于振動臺上，觀察巖土體振動條件下的裂隙滲流規(guī)律，并可定量研究振動對巖土體含沙裂隙滲流的影響。

6.當(dāng)實(shí)驗臺的接口裝置換成氣體滲流接口時，可進(jìn)行巖土體裂隙或者孔隙中氣體滲流的各種實(shí)驗研究，功能強(qiáng)大，實(shí)驗效果好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)驗臺臺體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－實(shí)驗臺臺體，2－進(jìn)出水滲流通道，3－螺栓，4－壓力傳感器，5－濾液閥，6－流量傳感器，7－控制閥，8－水管，9－水泵，1-1－鏤空蓋板，1-2－透明蓋板，1-3－橡膠密封墊，1-4－試驗臺底座，1-5?－壓力傳感器接口，1-6.－通水接口，1-7－預(yù)制裂隙塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：