[實用新型]巖石滲透性測試裝置

有效

• 申請號: 201821097815.6
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN208399334U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 劉寧;單治鋼;褚衛江;陳平志;周勇
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江中科依泰斯卡巖石工程研發有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本實用新型提供了一種巖石滲透性測試裝置，包括氣體注入裝置、液體注入裝置、四個以上的多個橡膠皮套，所述橡膠皮套與氣體注入裝置和液體注入裝置并聯連接；所述氣體注入裝置和液體注入裝置分別有閥門以分別控制氣體注入裝置和液體注入裝置與各個橡膠皮套的通斷；所述巖石滲透性測試裝置還設置有充滿液壓油的密閉容器，所述多個橡膠皮套在測試試驗時處于所述密閉容器中；各個橡膠皮套分別連接有出口管路，且在出口管路上設置流量表。本實用新型能夠對多個巖樣進行氣體和液體滲透性連續同時測試，而且，管路簡單，容易操作，能更準確地保證各試樣的條件一致性。

技術領域

本實用新型涉及巖石滲透性測試裝置，主要適用于為水利水電工程、交通、礦山等深埋地下工程服務的巖石力學試驗，以幫助評估不同特征強度對應的損傷程度，為洞室穩定性評價和支護的優化設計提供意見。

背景技術

脆性巖石的破壞損傷機制已經受到廣泛關注，特別隨著測試技術的進步，對脆性巖石內部的損傷特征有了全新的認識。根據不同應力水平下巖石內部損傷裂紋的擴展，巖石的應力應變曲線一般可以分為4個階段：

（1）壓密階段。對應著巖石內部已有裂紋（包括原生裂紋和卸荷產生的裂紋），在軸向壓力下被壓密，應力應變曲線呈現上凹，出現非線性變形，此時的應力稱為閉合應力，大約為峰值強度的10%。

（2）彈性階段。軸向應力和軸向應變關系近似成線性關系，變形主要為彈性變形，但也包含有少量不可恢復的塑性變形，應力應變關系近似服從虎克定律。在這一階段，裂隙面閉合后之間的摩擦力抑制了微裂隙面之間的相互錯動，從而使得變形主要為彈性。

（3）裂紋穩定擴展階段。軸向壓力達到起裂應力時，巖石內即開始出現微裂紋，即開始出現破裂現象，此時的應力水平大約是巖石峰值強度的40%左右。

（4）裂紋非穩定擴展階段。軸向壓力繼續加大到損傷應力（大約為80%的巖石峰值），巖塊的裂紋擴展方式開始進入到非穩定階段，對應的應力水平稱為損傷應力。在這個階段裂紋的形成和擴展形成的體積超過了應力壓縮形成的彈性變形，開始出現擴容現象。

上述的閉合應力、起裂應力、損傷應力被稱為特征應力，特征應力與其內部損傷裂紋的擴展緊密相連。而在這整個過程中，特征應力對應的損傷程度對巖石破裂過程有著很好的指示意義。

目前的滲透性測試只針對完整巖石，沒有考慮不同損傷程度巖石的滲透性變化，也無法對各種特征應力下的巖樣的損傷度進行條件一致的比較，來獲得更準確的工程應用指引。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種巖石滲透性測試裝置，能直接測試不同特征應力下損傷程度。為此本實用新型采用以下技術方案：

巖石滲透性測試裝置，其特征在于它包括氣體注入裝置、液體注入裝置、四個以上的多個橡膠皮套，所述橡膠皮套與氣體注入裝置和液體注入裝置并聯連接；所述氣體注入裝置和液體注入裝置分別有閥門以分別控制氣體注入裝置和液體注入裝置與各個橡膠皮套的通斷；

所述巖石滲透性測試裝置還設置有充滿液壓油的密閉容器，所述多個橡膠皮套在測試試驗時處于所述密閉容器中；

各個橡膠皮套分別連接有出口管路，且在出口管路上設置流量表。

在采用上述技術方案的基礎上，本實用新型還可采用以下進一步的技術方案，或對這些進一步的技術方案組合使用：

所述氣體注入裝置包括氣體壓力容器、儲水密閉容器，氣體壓力容器通過第一輸氣管路與儲水密閉容器連接，儲水密閉容器的上部氣腔與第二輸氣管路連接，第二輸氣管路再與各個橡膠皮套的注氣管路連接，第一輸氣管路、第二輸氣管路、各個注氣管路分別設置有閥。

所述液體注入裝置包括加壓水泵、液體輸出管路和各個橡膠皮套的注液管路，加壓水泵和液體輸出管路連接，液體輸出管路再和各個氣囊的注液管路連接；液體輸出管路和各個橡膠皮套的注液管路設置有閥。