[实用新型]一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构

说明书

本实用新型提供一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构，包括测试洞，所述测试洞布置在围岩内，所述测试洞内布置稳压系统和注水系统；所述测试洞内钻设多个竖直方向布置的钻孔，所述钻孔内自上而下布置为渗透区和稳压区；所述稳压区的顶部设置刚性封隔器，所述稳压区与渗透区之间设置柔性传压式封隔器；所述注水系统经管道向钻孔内的渗透区注水，所述稳压系统经管道向钻孔内的稳压区施加不同的水压或者气压。本实用新型提供一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构，能够同时实现多个水压作用、多种时长加压效果，并确保长时稳定加压，不需要人工干预，极大节约了测试时间和人力成本，为评价围岩的长期渗透性能提供了技术手段。

技术领域

本实用新型涉及一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构，适用于水工隧洞领域，包括水电站引水隧洞、引调水工程输水隧洞等，尤其是在高内水压力作用下的水工隧洞工程。

背景技术

水工隧洞与常规隧洞工程的最大区别之处在于其要承受水压力作用，并且持续时间长达数十年。

由于隧洞埋藏于地下，围岩的渗透性对于水工隧洞运行期的安全至关重要。围岩的渗透性主要取决于岩体结构的完整性，由于经历了多次构造运动改造的岩体，难免存在节理、裂隙、断层破碎带等各种不利软弱结构面，而隧洞本身又承受着较高的水压作用，当其承受的压力达到或超过岩体内软弱结构面所能承受的作用力时，将产生进一步的张裂或扩展，导致发生渗透破坏，而部分低压作用下的不透水围岩，在高压作用下或者在长时间水压作用下也可能会发生渗透破坏。另外，由于隧洞开挖在周边围岩内会造成开挖损伤，也会进一步恶化围岩，影响其渗透性。

因此，如何准确评价围岩在不同水压作用下的渗透性，是建设水工隧洞工程必须解决的关键技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对目前对于围岩渗透性的测试主要依赖于压水试验，但压水试验受人为影响因素较多，且难以保持长时恒压，尤其是在长时测试时，难以维持数年之久的技术问题，提供一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构。

为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：

一种多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构，其特征在于：所述多级水压作用下围岩长时渗透性测试结构包括测试洞，所述测试洞布置在围岩内，

所述测试洞内布置稳压系统和注水系统；

所述测试洞内钻设多个竖直方向布置的钻孔，所述钻孔内自上而下布置为渗透区和稳压区；

所述稳压区的顶部设置刚性封隔器，所述稳压区与渗透区之间设置柔性传压式封隔器；

所述注水系统经注水管道向钻孔内的渗透区注水，所述稳压系统经稳压管道向钻孔内的稳压区施加不同的水压或者气压。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述钻孔的孔径为75 mm。

作为本实用新型的优选技术方案：所述钻孔为3个。

作为本实用新型的优选技术方案：所述钻孔内渗透区所处位置超过测试洞开挖导致的损伤区范围。

作为本实用新型的优选技术方案：所述钻孔内渗透区所处位置超过测试洞的一倍洞径。

作为本实用新型的优选技术方案：所述刚性封隔器为机械封隔器。

作为本实用新型的优选技术方案：所述柔性传压式封隔器为充气膨胀封隔器。

作为本实用新型的优选技术方案：所述钻孔的深度为15 m，所述稳压区的长度为10 m，所述渗透区的长度为1 m，所述刚性封隔器的顶部与测试洞底板之间的距离为2 m，所述刚性封隔器与柔性传压式封隔器的厚度均为1 m。