[發(fā)明專利]深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811181666.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN109297880A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寧;張春生;單治鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N3/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)鋼箱、模擬地應(yīng)力加載系統(tǒng)、巖石模擬體；其特征在于：所述巖石模擬體被圍繞中心設(shè)置為多層，在巖石模擬體的層與層之間設(shè)置耐高壓的可充液體而膨脹的柔性管壁層，各層巖石模擬體與各層可充液體而膨脹的柔性管壁層連接形成整體，試驗(yàn)鋼箱從立方體的六面包夾在巖石模擬體外；

最內(nèi)層的巖石模擬體供開鑿模擬隧洞；

每層的巖石模擬體連接位移計(jì)和應(yīng)變花。

2.如權(quán)利要求1所述的深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述可充液體而膨脹的柔性管壁層采用硅膠管。

3.如權(quán)利要求1所述的深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于可充液體而膨脹的柔性管壁的抗壓下限5MPa，柔性管壁層的原始厚度為5mm-10mm。

4.如權(quán)利要求1所述的深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于模擬地應(yīng)力加載系統(tǒng)采用垂直施加于試驗(yàn)鋼箱的千斤頂組和水平施加于試驗(yàn)鋼箱的千斤頂組。

5.如權(quán)利要求1所述的深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于可充液體而膨脹的柔性管壁層分別連接油缸。

6.深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1) 量測(cè)地應(yīng)力和滲透力為零時(shí)應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的初始值；然后分步加載加載模擬地應(yīng)力至模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力大小；

(2) 卸載，再重復(fù)步驟（1），至加載模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力時(shí)與不加載模擬地應(yīng)力時(shí)，前后兩次實(shí)驗(yàn)的應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的度數(shù)一致；

(3) 在加載模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力的條件下，在中心層巖石模擬體上開挖模擬隧洞；

(4) 在加載模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力的條件下，加滲透梯度力，對(duì)各層的可充液體而膨脹的柔性管壁層分別灌注相應(yīng)壓力的液壓油；

(5)測(cè)量各層的應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的度數(shù)。

7.深埋水工隧洞滲透梯度模擬試驗(yàn)方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1) 量測(cè)地應(yīng)力和滲透力為零時(shí)應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的初始值；然后分步加載加載模擬地應(yīng)力至模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力大小；

(2) 卸載，再重復(fù)步驟（1），至加載模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力時(shí)與不加載模擬地應(yīng)力時(shí)，前后兩次實(shí)驗(yàn)的應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的度數(shù)一致；

(3 )在加載模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地應(yīng)力的條件下，加滲透梯度力，對(duì)各層的可充液體而膨脹的柔性管壁層分別灌注相應(yīng)壓力的液壓油；測(cè)量各層的應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的度數(shù)；

(4) 在中心層巖石模擬體上開挖模擬隧洞；測(cè)量各層的應(yīng)變花和位移計(jì)讀數(shù)的度數(shù)。