[发明专利]用于岩体渗透性试验的注水装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种用于岩体渗透性试验的注水装置及试验方法，属于水电工程勘探技术领域。提供一种结构简单，能在现场提供岩体渗透性试验的注水装置渗透试验方法。所述的注水装置包括定量平压储水结构和加水调节系统，所述加水调节系统的一端从底部与所述的定量平压储水结构连接，所述加水调节系统的另一端与需要进行渗透性试验的岩体声波孔密封连接。所述的试验方法依据所述注水装置测得的试验数据，按下述计算公式计算裂隙岩体渗透系数，所述的计算公式为本申请的注水装置及试验方法既解决了在现有技术中采用钻孔压水试验确定岩体渗透性耗时长、费用高的问题，又保证了本申请所述的装置结构和试验方法简单、易行。

技术领域

本发明涉及一种注水装置，尤其是涉及一种用于岩体渗透性试验的注水装置，属于水电工程勘探技术领域；本发明还涉及一种采用所述注水装置确定岩体渗透系数的试验方法。

背景技术

岩体渗透性是表征岩体孔隙和裂隙的过水能力，常用渗透系数或透水率来表示。大中型水电工程中，常采用现场钻孔压水试验确定岩体的渗透性，但现场钻孔压水试验存在周期长，试验费用高的问题。由于岩体的渗透性与裂隙产状、分布密度、裂隙开度、连通度、有无充填物等密切相关，岩体渗透性又不能采用室内岩石试验代替现场原位试验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能在现场提供岩体渗透性试验的注水装置，本发明还提供一种采用所述注水装置确定岩体渗透系数的试验方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于岩体渗透性试验的注水装置，所述的注水装置包括定量平压储水结构和加水调节系统，所述加水调节系统的一端从底部与所述的定量平压储水结构连接，所述加水调节系统的另一端与需要进行渗透性试验的岩体声波孔密封连接。

进一步的是，所述的定量平压储水结构至少包括储水容器和平压管，在所述储水容器的侧壁上设置有水位刻度线，所述的平压管沿竖向从储水容器封闭的顶部插入该储水容器的中下部,所述加水调节系统的一端从底部与所述的储水容器连接。

上述方案的优选方式是，所述的加水系统包括输水管、封闭接头和排气调节结构，所述输水管的一端从底部与定量平压储水结构的储水容器连接，所述输水管的另一端通过封闭接头与岩体声波孔密封连接，穿接在封闭接头上的排气调节结构的两端分别位于岩体声波孔内和岩体声波孔外。

进一步的是，在输水管上还串接有截止阀，所述的封闭接头为一个橡胶塞。

上述方案的优选方式是，所述的储水容器为马里奥特瓶。

进一步的是，所述的排气调节结构包括排气管和截止阀，所述的排气管穿接在封闭接头上，所述截切止阀串接在岩体声波孔外的排气管上。

采用所述注水装置确定岩体渗透系数的试验方法，所述的试验方法依据所述注水装置测得的试验数据，按下述计算公式计算裂隙岩体渗透系数，

所述的计算公式为

式中：Q为某时段内的渗水总量，单位为m³/s，按Q＝πr²(h₂-h₁)计算，h₁为试验稳定开始时的水位高，单位m；h₂为试验结束时的水位高，单位m；H为试验水头差，单位为m；ρ为声波孔折算半径，单位为m，按计算；d为声波孔直径，单位为m；l为声波孔孔深，单位为m。

上述方案的优选方式是，在通过注水装置向声波孔内注水前，先清除测试孔内的杂物和孔壁岩屑。

进一步的是，在注水前还需要采用密封胶封闭橡胶塞与孔壁之间的隙缝以及岩体声波孔周围平硐壁面上的裂隙。