[发明专利]一种利用分流桶提供渗压及围压的渗透性测试方法及装置

说明书

本发明公开了一种利用分流桶提供渗压及围压的渗透性测试方法及装置，包括岩石渗透压力室、岩土渗透仪、气压供给及控制系统和气水压转换系统，气压供给及控制系统包括空气压缩机和空压机调节阀，气水压转换系统包括装有水的压力桶，压力桶的下端分别开设高度不同的压力水上分流出口和压力水下分流出口；压力水上分流出口的管路上设有三通阀，三通阀的一个出水口与岩土渗透仪通过管路相连，另一个出水口与岩石渗透压力室的压头通过管路相连，压力水下分流出口与岩石渗透压力室的压力室壁相连。本发明可以同时测试岩石和岩土两种试样的渗透特性，且可以利用同一套仪器设备提供围压和渗透压力的测定，结构简单，操作便捷，测定精度高。

技术领域

本发明涉及一种岩土岩石渗透性试验装置，具体涉及一种利用分流桶提供渗压及围压的渗透性测试方法及装置，属于试验测试技术领域。

背景技术

地下工程问题面对的对象是岩土(石)体、水和工程结构，由此岩土(石)体和工程结构的渗透特性影响产生的地下空间正常使用问题千差万别。在预防此类问题过程中，渗透性测试是最常用的试验方法，其检测结果用于评估土体单元的渗透性特征及变化规律，为工程设计和施工提供准确可靠的渗透性指标。

渗透性试验主要通过岩土及岩石渗透仪来测定围岩或者围土的渗透特性；但以往岩土及岩石渗透性测定装置的渗透压及围压均需要两套系统来提供，不仅结构冗余，占用空间大，操作不便，且增加了仪器成本。

此外，以往渗透试验装置大多只能完成一种介质的渗透性的测定，比如只能测岩土或者只能测岩石的渗透性大小；而有些渗透试验装置虽然能够完成两种介质的渗透性测试，但试验装置的价格昂贵，且岩土和岩石测定共用同一个试样压力室，无法完全兼顾岩土及岩石渗透性测试，试样测定环境的针对性不强，测试结果偏差较大。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种利用分流桶提供渗压及围压的渗透性测试方法及装置，可以同时测试岩石和岩土两种试样的渗透特性，且可以利用同一套仪器设备提供围压和渗透压力的测定，结构简单，操作便捷，测定精度高。

为了实现上述发明目的，本发明一种利用分流桶提供渗压及围压的渗透性测试装置，包括试样渗透压力室、数据采集系统以及压力水供给装置，所述试样渗透压力室包括岩石渗透压力室和岩土渗透仪，压力水供给装置包括气压供给及控制系统和气水压转换系统，气压供给及控制系统包括空气压缩机和空压机调节阀，气水压转换系统包括装有水的压力桶，压力桶的下端分别开设高度不同的压力水上分流出口和压力水下分流出口，空压机调节阀通过空气管路与设在压力桶上的调压阀相连，并通过调压阀将一定压力的压缩空气通入压力桶中；压力水上分流出口的管路上设有三通阀，三通阀的一个出水口与岩土渗透仪通过管路相连，另一个出水口与岩石渗透压力室的压头通过管路相连，压力水下分流出口与岩石渗透压力室的压力室壁相连，岩石渗透压力室以及岩土渗透仪的下端均连接有废水收集装置；压力水上分流出口与三通阀之间连接的管路上、压力水下分流出口与岩石渗透压力室的压力室壁之间连接的管路上、三通阀与岩石渗透压力室的压头之间连接的管路上、三通阀与岩土渗透仪之间连接的管路上、岩石渗透压力室与废水收集装置之间连接管路上、岩土渗透仪与废水收集装置之间连接管路上均设置数据采集分析系统。

通过空气压缩机提供一定压力的压缩气体，并将压缩气体通入压力桶中，将压缩气体转换为一定压力的压力水，由于压力桶设有上下两个压力水分流出口，由于压力水上分流出口的水流压力小于压力水下分流出口，因此将压力较高的气压水为岩石渗透压力室提供围压以使试样和乳胶套紧密贴合，将压力较低的气压水为岩石渗透压力室或者岩土渗透仪提供渗透压，并利用三通阀作为选择阀，从而可以通过一套设备即完成了多组试样的渗透试验，且不同介质采用不同的渗透试样容器，渗透试验更具有针对性，有效提高了试验结果的精确性。

进一步的，所述数据采集分系统包括依次连接在管路上的水管球阀、前置过滤器、压力变送器和涡轮流量计，压力变送器上测定的压力值以及涡轮流量计上测定的流量值均通过数据采集仪采集至计算机进行数据分析。