[发明专利]一种土心墙水力劈裂的试验装置

权利要求书

1.一种土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：包括顶盖、底座、透水板、位于透水板下方的样品试验腔、轴向压力测量组件、孔隙水压组件和围压组件；所述顶盖、底座和样品试验腔形成中空密封结构，所述孔隙水压组件位于样品试验腔内部，所述围压组件位于样品试验腔外部，将样品试验腔包裹在内；所述轴向压力测量组件包括钢轴、阻尼装置和位于阻尼装置上的荷载传感器；所述孔隙水压组件包括进水管、导水钢管和排水排气管，所述导水钢管位于样品试验腔内，导水钢管顶端两侧对称设置有两个喷水孔；所述导水钢管顶部左右两侧布设有初始裂缝，所述初始裂缝用于形成土心墙样品的初始裂缝；所述进水管贯穿底座与导水钢管连通，所述排水排气管贯穿顶盖与样品试验腔连通，所述孔隙水压组件还包括插槽，所述插槽位于样品试验腔底部中心处，用于连接进水管与导水钢管；所述顶盖上设置有钢轴通道，所述钢轴贯穿钢轴通道与阻尼装置连接；所述阻尼装置位于透水板中心的上方，并与透水板连接；所述透水板直径与样品试验腔直径相等；

试验样品从内向外依次包括心墙料、第一反滤层、第二反滤料层、透水砂层、透水土工布、橡皮套；

孔隙水压的施加：通过进水管向样品试验腔注水，水经由底座、插槽从导水钢管上的喷水孔中喷出，向初始裂缝施加水压力，渗透水流再依次通过第一反滤层、第二反滤料层、透水砂层、透水板，经排水排气管排出；

轴向荷载的施加：通过外部试验机控制钢轴向下运动对试验样品进行施压，由于在心墙料的上方设置了阻尼装置，因此可减小作用于心墙料的应力，使得作用于反滤料层的应力大于心墙料的应力，更加真实模拟心墙料与反滤料层的受力状况。

2.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述插槽与导水钢管通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述导水钢管直径为6.0~8.0 mm。

4.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述喷水孔直径为3.0~5.0mm。

5.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述初始裂缝长度为10.0~15.0mm，高度为2.0 ~ 3.0mm。

6.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述围压组件包括围压介质进入管、围压空腔和围压介质排出管，所述围压介质进入管、围压介质排出管与围压空腔相通，所述围压介质进入管位于围压空腔下方，所述围压介质排出管位于围压空腔上方；所述围压空腔位于样品试验腔外部，将样品试验腔包裹在内。

7.根据权利要求6所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述围压介质进入管贯穿底座与围压空腔相通，所述围压介质排出管贯穿顶盖与围压空腔相通。

8.根据权利要求1所述土心墙水力劈裂的试验装置，其特征在于：所述顶盖顶部设置有位移传感器。