[发明专利]不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法

权利要求书

1.一种不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，其特征在于，包括：供水系统、渗透压控制系统、现场原位样、数据量测系统及渗透液收集系统；所述现场原位样分别与供水系统、渗透压控制系统、数据量测系统、渗透液收集系统相连；

供水系统包括：供水桶、单吸多级离心泵、调压阀和稳压罐，四者依序相连；

渗透压控制系统包括：压力调节设备、反向压力控制设备；二者均由调压、控压设备和高精度压力表组成；所述调压、控压设备包括：调速器、中止阀，所述调速器的输入端与中止阀的输出端相连，所述调速器的输出端与高精度压力表相连；所述压力调节设备分别与供水系统、现场原位样相连；所述反向压力控制设备分别与渗透液收集桶、现场原位样相连；所述压力调节设备与现场原位样、反向压力控制设备与现场原位样之间均布设有高精度流量计；

现场原位样外部采用钢筋混凝土形成密闭空间，内部由原位试样、进水仓、出水仓组成，进水仓、出水仓分别位于原位试样的两端，且二者内部设有鹅卵石，所述进水仓布置有进水管，与压力调节设备连接；所述出水仓布置有出水管、排气孔、漏斗管；所述出水管与反向压力控制设备连接；所述漏斗管一端内置于出水仓底部；

数据量测系统包括：测压管、无纸记录仪、高精度流量计；多个所述测压管均匀埋设在原位试样及鹅卵石中；所述无纸记录仪分别与多个所述测压管相连；高精度流量计分别布置在进水管、出水管的两侧；

渗透液收集系统包括：颗粒收集罐和渗透液收集桶；所述颗粒收集罐与漏斗管的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，其特征在于，所述原位试样是在主洞壁面上选取合适的位置，在试样两侧均开设支洞，再将支洞连通，形成连通洞。

3.根据权利要求2所述的不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，其特征在于，所述合适的位置指断层带原位试样厚度为0.5～0.8m，其中断层核厚度约0.1～0.3m，破碎带厚度为0.4～0.5m，并在两侧保留一定厚度的完好基岩，形成渗径2m、宽度1.5m、高度2m的原位试样。

4.根据权利要求1所述的不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，其特征在于，所述渗透压控制系统中压力调节设备与反向压力控制设备的性质与功能相同。

5.根据权利要求1所述的不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，其特征在于，所述高精度压力表量程为6MPa，精度为0.001MPa，所述高精度流量计量程为1.5m³/h，精度为0.01m³/h。