[实用新型]采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机

权利要求书

1.采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：包括用于冲剪黏土岩试样的剪切盒，以及水压伺服加载器、水压传感器和LVDT位移传感器；所述黏土岩试样安置在所述剪切盒内，且所述黏土岩试样为1～2cm厚的扁平圆柱体形结构，所述剪切盒通过液压驱动活塞运动使所述黏土岩试样产生剪切；所述水压伺服加载器通过管道连通至位于所述剪切盒内的黏土岩试样的上方，且为所述黏土岩试样提供孔隙水并施加孔隙水压力，所述黏土岩试样的下方通过管道连通至大气，所述剪切盒对所述黏土岩试样的剪切方向与孔隙水在所述黏土岩试样中的渗透路径平行；所述水压传感器包括孔隙水水压传感器和活塞缸水压传感器，所述孔隙水水压传感器安装在所述水压伺服加载器连通至所述黏土岩试样的上方的管道上，所述活塞缸水压传感器用于测量所述剪切盒对所述黏土岩试样的剪切压力；所述LVDT位移传感器安装在所述剪切盒上，且用于测量所述剪切盒对所述黏土岩试样的剪切位移。

2.根据权利要求1所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：还包括计算机、控制器和放大器，所述计算机通过所述控制器与所述水压伺服加载器相连，所述LVDT位移传感器通过所述放大器与所述计算机相连，所述孔隙水水压传感器和活塞缸水压传感器还均与所述控制器相连。

3.根据权利要求1或2所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：所述剪切盒包括剪切盒顶盖和剪切盒底座，所述剪切盒顶盖安装在所述剪切盒底座上，所述剪切盒顶盖的底部设有开口向下的上部活塞缸，所述剪切盒底座的顶部设有开口向上的下部活塞缸，且所述上部活塞缸与所述下部活塞缸的位置相对，所述上部活塞缸中滑动设有上部活塞，所述上部活塞的侧壁与所述上部活塞缸的侧壁之间密封，所述下部活塞缸中滑动设有下部活塞，所述下部活塞的侧壁与所述下部活塞缸的侧壁之间密封，所述黏土岩试样位于所述上部活塞和下部活塞之间，且通过驱动所述上部活塞并在所述下部活塞的配合下对所述黏土岩试样进行冲剪。

4.根据权利要求3所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：所述水压伺服加载器还通过管道分别与所述上部活塞缸和下部活塞缸连通，所述水压伺服加载器通过管道向所述上部活塞缸和下部活塞缸中注入水压，且通过水压驱动所述上部活塞并在所述下部活塞的配合下对所述黏土岩试样进行剪切；所述活塞缸水压传感器设有两个，两个所述活塞缸水压传感器对应安装在所述水压伺服加载器分别与所述上部活塞缸和下部活塞缸连通的管道上。

5.根据权利要求3所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：所述上部活塞的顶端伸出所述剪切盒顶盖，所述LVDT位移传感器安装在所述上部活塞的顶端上，且所述LVDT位移传感器的感应端与所述剪切盒顶盖的上端面相接触。

6.根据权利要求3所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：所述黏土岩试样通过下透水板安置在所述下部活塞缸中，所述上部活塞缸中设有上透水板，所述黏土岩试样夹装在所述上透水板和下透水板之间；所述上透水板和下透水板均分别包括圆形透水板和环形透水板，所述圆形透水板位于所述环形透水板的圆形孔内；所述上透水板中的圆形透水板与所述上部活塞相对，且所述上透水板中的圆形透水板的面积与所述上部活塞的截面积相等，所述下透水板中的圆形透水板与所述下部活塞相对，且所述下透水板中的圆形透水板的面积与所述下部活塞的截面积相等，同时所述上部活塞的截面积与所述下部活塞的截面积相等。

7.根据权利要求6所述的采用稳态法测量黏土岩剪切裂隙渗透系数演化的试验机，其特征在于：所述上部活塞缸和下部活塞缸中均分别设有用于限制上部活塞和下部活塞位移的且带螺纹的卡环，所述上部活塞缸和下部活塞缸中的卡环分别对应与所述上透水板和下透水板中的环形透水板连接，且所述卡环与对应的上部活塞缸、上部活塞、下部活塞缸和下部活塞之间均分别设有密封圈。