[发明专利]一种基于单轴试验机的监测孔隙水压力及横向渗透率的实验装置

说明书

本发明的实施例提出一种基于单轴试验机的监测孔隙水压力及横向渗透率的实验装置，其包括上加载盘，所述上加载盘具有第一通道；压力传感器，所述压力传感器设置于所述上加载盘的顶部；下承载盘，所述下承载盘具有第二通道和第三通道，所述第二通道与所述第三通道连通；测试样件，所述测试样件具有第四通道，所述测试样件的顶部抵触于所述上加载盘的底部，所述测试样件的底部抵触于所述下承载盘的顶部，所述第一通道与所述第四通道连通，所述第二通道与所述第四通道连通；托盘，所述下承载盘放置于所述托盘内；以及端口装置，所述端口装置包括导水管、阀门和压力表。本发明不仅简化了横向渗透率和孔隙水压力的测量，而且可提高测量的准确性。

技术领域

本发明涉及岩土工程试验装置技术领域，具体涉及一种基于单轴试验机的监测孔隙水压力及横向渗透率的实验装置。

背景技术

随着社会改造活动的加剧，越来越多的岩土工程问题亟待解决。目前，针对岩土工程问题已研究出多种物理实验装置，可用于调查各类岩石在不同应力状态下的物性特征变化以及裂缝动态扩展过程，其中包括对孔隙水压力以及渗透率的测量装置，孔隙水压力以及渗透率在不同应力下的数值大小变化情况对岩土工程的施工会产生很大的影响。

现有相关技术中，用于测量孔隙水压力和渗透率的物理实验装置大多数是独立的，而且多是在三轴实验机的应力加载下实现，该实验装置对实验机的性能要求高，操作冗繁，测试样品大，且密封性差，容易泄漏，不易获取样品内孔准确的孔隙水压力值。另外，现有测试渗透率的实验装置多数比较复杂，且均集中在样品受压状态下垂向渗透率的测试，缺少环向或横向渗透率测试。如果需要求解某个受力状态下的样品渗透率时，还需要将当前实验暂停，易导致测试结果不准确。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于单轴试验机的监测孔隙水压力及横向渗透率的实验装置，以简化环向渗透率的测试装置，同时亦可获取较为精确的孔隙水压力值。

本发明提供了一种基于单轴试验机的监测孔隙水压力及横向渗透率的实验装置，包括上加载盘，所述上加载盘具有第一通道，所述第一通道具有第一端口和第二端口；压力传感器，所述压力传感器设置于所述上加载盘的顶部；下承载盘，所述下承载盘具有第二通道和第三通道，所述第二通道具有第三端口和第四端口，所述第三通道具有第五端口，所述第二通道与所述第三通道连通且共用所述第四端口；测试样件，所述测试样件具有第四通道，所述测试样件的顶部抵触于所述上加载盘的底部，所述测试样件的底部抵触于所述下承载盘的顶部，所述第一通道经由所述第二端口与所述第四通道连通，所述第二通道经由所述第四端口与所述第四通道连通；托盘，所述下承载盘放置于所述托盘内；以及端口装置，所述端口装置包括导水管、阀门和压力表，所述第一端口和所述第三端口均设置有端口装置；其中，所述上加载盘的底部和所述测试样件的顶部之间设置有第一密封件，所述下加载盘的顶部和所述测试样件的底部之间设置有第二密封件，所述第一端口处的所述导水管通过所述第一通道和所述第一密封件伸入所述第四通道；所述第三端口处的所述导水管通过所述第二通道和所述第二密封件伸入所述第四通道。

由于本发明的第一端口和第三端口均设有端口装置，可通过对比两个端口装置中压力表的数值，验证流水通道的密封性，减少实验损耗，从而提高孔隙水压力测量的精准性。

在一些实施例中，所述第一通道和所述第二通道为L型通道。

在一些实施例中，所述上加载盘的底部开设第一沉孔，所述第一密封件设置在所述第一沉孔内。

在一些实施例中，所述下承载盘的顶部开设第二沉孔，所述第二密封件设置在所述第二沉孔内。

在一些实施例中，所述第四通道的中间任一位置设有应力传感器，所述应力传感器设有应力传感线，所述应力传感线具有第一端和第二端，所述第一端与所述应力传感器联接，所述第二端通过所述第四通道和所述第四端口接入所述第三通道，从所述第五端口伸出。