[发明专利]一种环境梯度作用下压实黏土防渗结构开裂失效模拟试验系统

摘要

本发明提供了一种环境梯度作用下压实黏土防渗结构开裂失效模拟试验系统，属于岩土工程技术领域。该模拟系统包括供气装置、干燥系统、温度控制系统、渗透测试系统、湿度控制系统。本发明的模拟系统可根据实际工况对温度、湿度和气压进行动态调节，模拟实际情况下的环境梯度，实时监控裂隙演化过程，并对开裂后的土样结构进行定量评价。该系统密封性好，可靠性高，可用于土样裂隙结构、气体渗透性的试验研究。

主权项

一种环境梯度作用下压实黏土防渗结构开裂失效模拟试验系统，其特征在于：所述模拟系统由供气装置（1）、干燥系统（2）、温度控制系统（8）、渗透测试系统（15）、湿度控制系统（24）组成，温度控制系统（8）由热气流量控制器（3）、热气集气室（4）、涡流管室（5）、冷气集气室（6）、冷气流量控制器（7）构成，涡流管室（5）内部设有两根以上并联连接的涡流管，热气流量控制器（3）的进气口通过导气软管与热气集气室（4）的出气口连接，涡流管室（5）中的涡流管两端分别通过导气软管与热气集气室（4）的进气口和冷气集气室（6）的进气口连接，冷气集气室（6）的出气口通过导气软管与冷气流量控制器（7）的进气口连接，渗透测试系统（15）由热对流室（32）、样品室（22）、冷对流室（19）构成，样品室（22）顶部用螺栓固定在冷对流室（19）底部的凹槽中，样品室（22）底部用螺栓固定在热对流室（32）顶部的凹槽中，样品室（22）和冷对流室（19）、热对流室（32）的结合部位均设有密封圈，热对流室（32）底部设有下部活塞（33），下部活塞（33）的活塞头置于热对流室（32）底部的卡槽中，下部活塞（33）的活塞头和热对流室（32）的内壁之间设有密封圈，下部活塞（33）的活塞杆一端连接下部液压系统（34），热对流室（32）的对称侧壁上分别开有安装孔，安装孔中分别设有温度传感器（35）、湿度传感器（29），热对流室（32）的一侧外壁上设有下部泄压阀（30），下部泄压阀（30）位于湿度传感器（29）下方，样品室（22）的内部设有橡胶囊（23）和多孔板（31），多孔板（31）位于样品室（22）和热对流室（32）的结合部位，并垂直于样品室（22）侧壁，橡胶囊（23）呈环形，位于多孔板（31）的上方，样品室（22）的外壁上设有围压泄气阀（28）和围压传感器（38），冷对流室（19）顶部设有上部活塞（18），上部活塞（18）和冷对流室（19）内壁之间设有密封圈，冷对流室（19）的对称侧壁上分别开有安装孔，安装孔中分别设有温度传感器（11）和湿度传感器（21），冷对流室（19）的外壁设有上部泄压阀（20），上部泄压阀（20）位于湿度传感器（21）上方，上部活塞（18）的活塞头呈空心状，活塞头内部设有数字成像系统（17），上部活塞（18）的活塞杆一端连接上部液压系统（13），活塞杆上沿活塞头至上部液压系统（13）的方向依次设有流量开关阀（12）、流量计（16）、渗透开关阀（14），湿度控制系统（24）由湿度控制器（27）、水箱（25）、降水截止阀（26）构成，湿度控制器（27）的进水口通过导水管与水箱（25）的出水口连接，供气装置（1）的出气口通过导气软管与干燥系统（2）的进气口连接，干燥系统（2）的出气口连有导气软管，并通过三通阀分别与涡流管室（5）的进气口和湿度控制器（27）的进气口连接，热气流量控制器（3）的出气口通过导气软管与下部活塞（33）的活塞杆连通，冷气流量控制器（7）的出气口连接导气软管，并通过三通阀分别与上部活塞（18）的活塞杆和橡胶囊（23）连通，湿度控制器（27）的出水口通过导水管分别与冷对流室（19）和热对流室（32）连通。