[發(fā)明專(zhuān)利]巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010764849.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111707538B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳江湛;李夕兵;黃麟淇;尹土兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/02;G01N3/12;G01N15/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 謝浪

1.巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：包括分布于巖石試樣(1)六個(gè)表面的六塊透明加壓板(2)，每塊所述透明加壓板(2)的內(nèi)部設(shè)有平面鏡(3)，外側(cè)設(shè)有圖像采集相機(jī)(4)；

所述平面鏡(3)的反射光路與入射光路呈90度夾角，所述平面鏡與加載面呈45度夾角，所述圖像采集相機(jī)(4)設(shè)置在與其相對(duì)應(yīng)的所述平面鏡(3)的反射光路上，所述巖石試樣(1)位于所述平面鏡(3)的入射光路上，其中兩塊相對(duì)設(shè)置的所述透明加壓板(2)上分別設(shè)有入滲流道(5)和出滲流道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：還包括紫外線光源(6)，所述紫外線光源(6)發(fā)出的紫外光經(jīng)所述平面鏡(3)反射后照在所述巖石試樣(1)上，所述入滲流道(5)內(nèi)通入的滲流液中含有熒光液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述透明加壓板(2)的側(cè)部設(shè)有透明監(jiān)測(cè)窗(9)，所述平面鏡(3)的反射光經(jīng)所述透明監(jiān)測(cè)窗(9)射入所述圖像采集相機(jī)(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述紫外線光源(6)設(shè)置在所述透明監(jiān)測(cè)窗(9)的端部上，所述紫外線光源(6)在所述圖像采集相機(jī)(4)的外圍均勻分布多個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述透明加壓板(2)背離所述巖石試樣(1)的一端設(shè)有鑲嵌凹槽，所述平面鏡(3)匹配鑲嵌固定在所述鑲嵌凹槽中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述平面鏡(3)采用鏡面反光薄膜，所述鑲嵌凹槽中設(shè)有將所述鏡面反光薄膜壓緊的反力充填楔(7)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述巖石試樣(1)的各個(gè)拐角被膠套架(11)包裹，所述膠套架(11)和六塊所述透明加壓板(2)共同圍成與所述巖石試樣(1)適配且封閉的滲透室。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述膠套架(11)和透明加壓板(2)設(shè)置于中空剛性框架(10)內(nèi)，所述中空剛性框架(10)內(nèi)設(shè)有緊壓所述膠套架(11)的頂緊機(jī)構(gòu)(12)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置，其特征在于：所述頂緊機(jī)構(gòu)(12)包括頂緊油缸或頂緊氣缸。

10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的巖石真三軸應(yīng)力-滲流測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于，包括：

(1)將巖石試樣(1)不進(jìn)行滲流測(cè)試的四個(gè)表面用透明柔性薄膜包裹；

(2)利用真三軸試驗(yàn)機(jī)的各向作動(dòng)器分別對(duì)六塊透明加壓板(2)進(jìn)行加壓，從而對(duì)巖石試樣(1)施加真三軸三向載荷；

(3)將滲流測(cè)試系統(tǒng)的輸出端和輸入端分別與所述入滲流道(5)和出滲流道連接，并且在所述滲流測(cè)試系統(tǒng)的輸出端和輸入端上設(shè)置壓力計(jì)和流量計(jì)；

(4)啟動(dòng)所述滲流測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)所述巖石試樣(1)進(jìn)行滲流，利用所述壓力計(jì)和流量計(jì)分別記錄滲流過(guò)程中滲流壓力和流量壓力的變化，利用所述圖像采集相機(jī)(4)記錄滲流過(guò)程中滲流液的滲透路徑和滲透速度。