[发明专利]岩土体各向异性渗透系数的综合测试系统及方法

权利要求书

1.一种岩土体各向异性渗透系数的综合测试系统，其特征在于，包括进水组件、无盖的储水盒、试样盒、透水件、出水组件及测试组件；

所述进水组件用于向所述储水盒供水；

所述试样盒位于所述储水盒内，用于容置待测岩土体；所述试样盒为有盖盒体，所述试样盒的每个面均包括固定板及活动板，所述固定板上开设有通孔，所述活动板与所述固定板滑动连接，以控制所述通孔的打开或关闭；

所述试样盒中的一对相邻面或一组两两相邻的三个面为进水面，其余面为出水面；所述透水件覆盖在所述试样盒的出水面上，用于容置从所述出水面渗透出的水；

所述出水组件与所述透水件连接，用于排出所述透水件内的水；

所述测试组件与所述待测岩土体连接，用于测试所述待测岩土体的渗透系数；

所述测试组件包括第一测压单元、第二测压单元及计算单元；

所述第一测压单元包括第一测压管、第一测量杯与第一连接管；

所述第一测压管设置在所述待测岩土体内，且靠近所述进水面设置，所述第一测压管通过所述第一连接管与所述第一测量杯连通；所述第一测压单元用于测量水经过所述待测岩土体的起始水头差；

所述第二测压单元包括第二测压管、第二测量杯与第二连接管；

所述第二测压管设置在所述待测岩土体内，且靠近所述出水面设置，所述第二测压管通过所述第二连接管与所述第二测量杯连通；所述第二测压单元用于测量水经过所述待测岩土体的终了水头差；

所述计算单元用于根据所述起始水头差和所述终了水头差计算所述待测岩土体的渗透系数；

所述试样盒靠近所述储水盒的一底角或相邻的两底角设置，所述透水件覆盖在所述试样盒靠近所述储水盒的表面上；

所述透水件包括盒体及透水石，所述盒体靠近所述试样盒的一侧开设有透水孔，所述透水石铺设在所述盒体内；

所述透水件除靠近所述试样盒的侧面、背离所述试样盒的侧面及与储水盒接触的侧面外的其余面均为厚度侧，所述厚度侧也设有供水通过的透水孔；厚度侧外侧设有用于封闭厚度侧的所述透水孔的挡水隔板。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述进水组件包括供水件、进水管和第一流量计；

所述进水管一端与所述供水件连通，另一端与所述储水盒连通；所述供水件通过所述进水管向所述储水盒供水；所述第一流量计设置在所述进水管上，用于测量所述进水管中的进水流量；

所述出水组件包括出水管、第二流量计和储水件；

所述出水管一端与所述透水件连通，另一端与所述储水件连通；所述透水件内的水通过所述出水管排出至所述储水件中；所述第二流量计设置在所述出水管上，用于测量所述出水管中的出水流量。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述固定板为中间设有凹槽的双面结构，所述活动板插设在所述固定板中间的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述储水盒的侧壁上设置有卡槽；

所述活动板滑出所述固定板的端部可卡接于所述卡槽内。

5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的测试系统进行岩土体各向异性渗透系数测试的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

S1、将待测岩土体放入所述试样盒内；

S2、根据待测的渗透系数的类型，抽出所述试样盒上对应面的活动板；

S3、控制所述进水组件向所述储水盒内供水；

S4、通过所述测试组件测试所述待测岩土体的渗透系数。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，当对同一个所述待测岩土体完成其中一种类型的渗透系数的测试后，还需要测试其余类型的渗透系数时，所述测试方法还包括：

清空所述储水盒、所述透水件、第一测量杯和第二测量杯内的水；

插回所述活动板，以控制所有所述通孔关闭，之后执行S2。

7.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，在所述S4之前，所述方法还包括：

利用所述进水组件测量所述储水盒的进水流量；利用所述出水组件测量所述透水件的出水流量；

利用所述测试组件测量水经过所述待测岩土体的起始水头差和水经过所述待测岩土体的终了水头差；

所述S4具体为：

在所述进水流量与所述出水流量相等时，通过所述进水流量、所述起始水头差和所述终了水头差测试所述待测岩土体的渗透系数。