[发明专利]一种岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪及测量方法

说明书

本发明属于岩石力学试验技术领域，公开了一种岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪及测量方法，设置有：试样箱；试验箱由主体框架、承压透水推板、受压透水推板组成；受压透水推板经活塞杆穿过密封盖由压圈和密封圈密封，连接定位帽、位移千分表触板与调节螺栓相连。本发明采用简单方便的注水和排水功能，且能使式样均匀受水膨胀；同时满足膨胀性岩石试样在仪器内部实现湿胀干缩循环，并能量测特定温度下试样的膨胀力；膨胀力较精确，误差小，自动化程度较高；用位移千分表量测的位移量更加精确；同时增加测定试样的三向渗透系数的功能，并能测量其他条件相同、温度不同条件下试样的渗透系数，实现比较同一试样不同温度下渗透系数的变化。

技术领域

本发明属于岩石力学试验技术领域，尤其涉及一种岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪及测量方法。

背景技术

膨胀性岩石(岩石中含有大量粘土质矿物，其中的蒙脱石具有较好的亲水性，即吸水膨胀和失水收缩的特性)是现代工程地质学和土力学研究中极具特殊性质的研究领域。我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，且膨胀性岩石分布也较广泛。每年都有大量工程建筑遭受膨胀性岩石的严重破坏，由于膨胀性岩石的膨胀特性引起路面波状起伏、护坡及挡土墙等位移滑动、地下洞室破坏等等。造成了极大的经济损失。国内目前已经有膨胀性岩土的三向膨胀力的试验装置，虽然现有的测量仪器可以满足大部分试验的需求，但由于当时技术条件限制，只是单一的考虑测土的膨胀性质，因此仍然存在诸多缺陷。①当前的三向胀缩仪虽然可以测出X、Y、Z方向的膨胀力和变形量，但测量精度不够，无法精确测量。②因为现有设备的加热性能不好，加热速度慢，加热不够均匀。不能实现试样的干缩和测量特定温度下试样的膨胀力。③同时现有的膨胀仪没有测定试样的三向渗透系数功能。④现有仪器大都是通过仪表显示，人工计数的方式，不能通过电脑进行自动收集数据。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的膨胀性岩土的三向膨胀力的试验装置位移量测工具即位移百分表量测误差较大，现由仪器安装精度较高的位移千分表，可以解决测量精度的问题；由于材料的限制，不能实现均匀加热，加热速度慢，解决后可以实现材料的匀速加热，从而提高实验的快速测量；现有仪器只是单纯的膨胀率测定，没有测定试样的三向渗透系数功能，此仪器可以实现膨胀率与渗透率的双向测定；现有仪器不能自动的采集数据，是人工记数，此仪器千分表连接电脑程序可自动计数，解决计数过程中的误差问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪及测量方法。

本发明是这样实现的，一种岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪，所述岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪设置有：

试样箱；

所述试验箱由主体框架、承压透水推板、受压透水推板组成；

所述受压透水推板经活塞杆穿过密封盖由压圈和密封圈密封，连接定位帽、位移千分表触板与调节螺栓相连。

进一步，所述调节螺栓由拉杆和横梁组成的支架进行固定；

所述拉杆固定在密封盖上，承压透水推板经过活塞杆和传力接头与荷载传感器相连。

进一步，加热环布置在6个活塞面板上长度为40mm。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述岩石三向膨胀及渗透系数的测量仪的岩石三向膨胀的测量方法，所述岩石三向膨胀的测量方法包括以下步骤：

(1)将试样制成尺寸为40mm*40mm*40mm的小正方体，拧开紧固螺栓，打开上方密封盖板，其余5个面上紧挨承压透水推板和受压透水推板放置透水石将；将试样放入试样箱内，紧挨试样放置透水石，盖上密封盖板，拧紧紧固螺栓，调节调节螺栓，使试样、透水石、透水推板三者紧密接触；调节位移千分表使指针指零；打开荷载传感器装置使其读数仪表为零；