[发明专利]一种围岩气体渗透系数测试方法

摘要

本发明属于高放废物处置技术领域，具体涉及一种围岩气体渗透系数测试方法；本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种测试高放废物处置库围岩的气体渗透系数，为高放废物地质处置库安全评价、环境影响评价提供关键参数，对高放废物地质处置库的设计及长期安全评价具有重要意义的围岩气体渗透系数测试方法；本发明的技术方案是：一种围岩气体渗透系数测试方法，其实现基于一种现有的三轴仪：包括以下步骤：步骤1、试样安装；步骤2、围压加载；步骤3、气密性检查；步骤4、气压加载；步骤5、数据处理。

主权项

1.一种围岩气体渗透系数测试方法，其实现基于一种现有的三轴仪，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、试样安装(1)选取天然致密岩石，并将试样加工成圆柱形，测量并记录试样13的直径和高度；(2)将试样(13)用高性能密封胶皮管装好后，用金属喉箍将其固定在压力室(7)内的底座(11)上，在密封胶皮管的试样的上、下顶分别布设高渗透性金属烧结网(12)；(3)在上顶的高渗透性金属烧结网(12)的顶部设置加载上压头(14)，并连接加载上压头(14)上的排气管线接头(15)，封装好压力室(7)，固定加载框架(10)并使其与轴向加载压头(9)刚好接触；步骤2、围压加载(4)打开压力室(7)进水阀门(16)和通气孔(8)，启动水泵，从水槽(4)向压力室(7)注水，直至加满后，关闭进水阀门(16)，关闭水泵，关闭通气孔(8)；(5)打开围压进水阀门(17)，打开围压加载器(2)，加载围压并使其稳定在预定值P_c＝10000kPa，稳定时间不少于30min；步骤3、气密性检查(6)打开气压加载器(3)，加载气压值1900kPa，维持气压加载器(3)气压值不变，打开进气阀门(18)，观察气压变化曲线，待到气压值再次达到1900kPa时，保持气压加载器3气体体积不变，打开出气阀门(19)，观察气压变化曲线，计算渗透系数，待气体渗透率小于E‑19且时间超过35min时，结束仪器气密性检查；步骤4、气压加载(7)在气密性良好的条件下，加载气压至预定值P₀，维持气压加载器3气体体积V₀不变，缓慢打开出气阀门(19)，进行测量；步骤5、数据处理(8)测量气压随时间的变化，P₁和P₂分别为气压变化过程中t₁和t₂时刻试样的加载气压值，记录并保存试验数据；(9)利用公式(1)计算气体渗透系数公式中k_g为气体渗透系数，m²，μ_g为气体粘滞系数，Pa·s，A试样横截面积，m²，V₀为气体体积，m³，p_a为平均气压，Pa，H为试样高度，m，p_atm为大气压，Pa，Δp为气压降，Δp＝P₁‑P₂，Pa，Δt为时间间隔，Δt＝t₂‑t₁，s。