[发明专利]一种基于3D打印技术的渗流试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，包括

底板，所述底板沿长度方向的两侧均具有多个第一通孔；

第一挡水条和第二挡水条，所述第一挡水条和所述第二挡水条分别设置在所述底板沿宽度方向的两侧；

第一压板和第二压板，所述第一压板和所述第二压板分别对称设置在所述底板沿长度方向的两侧，并且位于所述第一挡水条内侧；

进水榫块，所述进水榫块的两侧分别压合在所述第一压板和所述第二压板的一端部，并且所述进水榫块具有与所述第一挡水条相对应的凹槽；所述第一挡水条粘合在所述凹槽内；

出水榫块，所述出水榫块的两侧分别压合在所述第一压板和所述第二压板的另一端部，并且所述出水榫块具有与所述第二挡水条相对应的导轨；所述第二挡水条与所述导轨滑动连接；

盖板，所述盖板沿长度方向的两侧均具有与所述第一通孔相对应的第二通孔；所述盖板盖合在所述进水榫块和所述出水榫块的上部，所述第一通孔和所述第二通孔通过螺栓紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，还包括第一硅胶垫和第二硅胶垫，所述第一硅胶垫和所述第二硅胶垫分别沿所述第一压板和所述第二压板的内壁放置。

3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，所述进水榫块的上部具有第一测压孔；所述进水榫块的外侧表面具有两个间隔分布的注水孔，并且两个所述注水孔靠近所述进水榫块的上表面；所述盖板上开设有与所述第一测压孔相对应的第三通孔。

4.根据权利要求3所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，所述出水榫块的外侧表面具有两个间隔分布的出水孔；在两个所述出水孔之间具有第二测压孔。

5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，两个所述注水孔的间距与两个所述出水孔的间距相同。

6.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，所述进水榫块的纵截面为梯形。

7.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，所述第一挡水条呈U型；所述第二挡水条呈长方形。

8.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的渗流试验装置，其特征在于，所述第一通孔的数量为14个，包括6个进水端通孔、6个出水端通孔和2个中间通孔；6个所述进水端通孔分别对称设置在所述进水榫块的两侧；6个所述出水端通孔分别对称设置在所述出水榫块的两侧；2个中间通孔分别对称设置在所述第一压板和所述第二压板的外侧。

9.一种基于3D打印技术的渗流试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将注水孔通过玻璃导管与微流量注射泵上的注射器连接，出水孔通过玻璃导管放置在电子秤上的量筒连接，将3D打印而成的裂隙试样放置在第一硅胶垫和第二硅胶垫之间的底板上，将盖板通过螺栓紧固在底板上，然后在渗流试验装置上方放置高速摄像机，高速摄像机连接图像采集系统，注水孔和出水孔放置压力传感器并连接至压力采集系统，渗流试验开始前，先检查整个渗流试验装置的密封性；

2)打开微流量注射泵，可根据渗流试验要求确定流速，调节微流量注射泵的流速，水流通过玻璃导管进入裂隙试样内部，通过压力传感器对裂隙试样两端的水压力进行测量，用于探究流速与裂隙试样两端压差之间的关系；

3)更换不同裂隙面粗糙度的裂隙试样及调整裂隙试样之间的宽度，重复以上步骤，探究裂隙面粗糙程度和裂隙宽度对裂隙试样渗流特性的影响；拿出裂隙试样，调整裂隙试样的方向后，将裂隙试样重新放入，探究各向异性对裂隙试样渗流特性的影响。