[发明专利]岩块单面承水压渗流模拟试验装置及试验方法

说明书

本发明提出一种岩块单面承水压渗流模拟试验装置及试验方法，属于岩石力学试验技术领域。加压缸内设置活塞，活塞将加压缸的内腔分隔为气腔和水腔，加压缸上设置进气管、进水管和出水管，出水管上设置水压计和止水阀，支撑座的左侧设置水管接头，水管接头可拆卸连接出水管的末端，支撑座的右侧开设注水口，支撑座的右侧环绕注水口设置注水套管，注水套管的末端设置密封条，支撑座的右侧设置载物台，载物台上放置岩块试件，紧固组件可拆卸连接载物台以将岩块试件的一侧面紧密贴合注水套管末端的密封条。本发明的有益效果：在实验室内模拟岩土体、构筑物单面承水压渗流，更接近工程现场岩土体、构筑物单面承水压渗流现象，符合工程实际。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验技术领域，特别是涉及一种岩块单面承水压渗流模拟试验装置及试验方法。

背景技术

岩土工程中的水库堤坝、建筑工程中的挡水墙以及矿山中各类的防水煤柱都直接与水接触，且只有单一侧面(多为平面)与水接触。在水压的长期作用下，水分会通过接触面逐渐扩散到岩体或构筑物内部，即发生渗流现象。水的渗流一方面会软化岩土体，降低其强度；另一方面会导通岩土体中原有的裂隙，促进裂隙的扩展演化，导致岩体的失稳破坏。因此，如何科学地模拟承水压岩体的渗流现象，找到渗流对岩体强度的影响规律，是保障工程中单面受水压作用岩体及构筑物稳定的有效方法。

为在实验室内模拟岩土体、构筑物单面承水压渗流现象，已有学者研究设计了相关的渗流模拟试验装置。公告号为CN207263586U的中国专利文献记载了一种用于圆柱形试件渗流试验的单侧水压加载装置，该装置由壳体、闭锁装置、注水接口和密封条组成，通过闭锁装置固定岩块，通过密封条防止渗水，通过壳体注水。但是，工程中与水接触的岩土体或构筑物(如水库坝体，防水煤柱等)一般为多面体结构，通常受到水压作用出现渗流现象的接触面为多面体的某一个侧面，即水压和渗流的作用面为平面或近似平面。该专利文献记载的装置是模拟二分之一圆柱面上水的渗流作用，与工程实际不符。再者，该专利文献记载的装置中的壳体通过紧固闭锁装置来夹住圆柱体试件，而壳体开口处为半圆形，其对于圆柱试件所施加的夹紧力是非常小的，即无法保证壳体上的密封条与岩石试件的圆柱面紧密接触，极易出现漏水，导致单侧渗流试验的失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩块单面承水压渗流模拟试验装置及试验方法，解决在实验室内模拟岩土体、构筑物单面承水压渗流现象不符合工程实际的技术问题。

本发明提供一种岩块单面承水压渗流模拟试验装置，包括加压缸、渗流仓和紧固组件，加压缸内滑动连接有活塞，活塞将加压缸的内腔分隔为气腔和水腔，加压缸上设置有连通气腔的进气管，加压缸上设置有连通水腔的进水管和出水管，出水管上设置有水压计和止水阀，渗流仓包括支撑座、注水套管和载物台，支撑座的左侧设置有水管接头，水管接头可拆卸连接出水管的末端，支撑座的右侧开设有与水管接头连通的注水口，支撑座的右侧环绕注水口设置注水套管，注水套管的末端设置有密封条，支撑座的右侧且于注水套管的外侧设置有载物台，载物台的末端向右侧延伸，载物台的末端位于注水套管末端的右侧，载物台上放置岩块试件，紧固组件可拆卸连接载物台以将岩块试件的一侧面紧密贴合注水套管末端的密封条。

进一步的，所述载物台包括位于注水套管外侧的三块载物夹板，三块载物夹板依次连接构成上侧及右侧开口的槽状结构，三块载物夹板共同承载岩块试件。

进一步的，紧固组件包括紧固带、紧固螺栓和分别设置于前侧、后侧载物夹板上的外伸耳板，外伸耳板上开设有第一装配孔，紧固带的两端均开设有第二装配孔，紧固带的带体包裹岩块试件，紧固螺栓穿过第一装配孔、第二装配孔以装配连接紧固带和外伸耳板。

进一步的，紧固带的带体上设置有与岩块试件贴合的柔性垫层。

进一步的，所述紧固带呈“几”形。

进一步的，水管接头、支撑座、载物夹板、外伸耳板和注水套管五者一体成形。

进一步的，所述注水套管由环绕注水口布置的四块矩形板依次连接而成。