CN110018099A - 一种软岩饱和渗透试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种软岩饱和渗透试验装置及试验方法，包括试验箱，所述试验箱上端设有上顶盖，诉述上顶盖与试验箱形成密闭的空腔，所述上顶盖上端通过连接管与水压控制装置连接，所述试验箱的内部设有控制气囊，所述控制气囊与密封连接头连通，密封连接头与压力控制装置连通，所述试验箱底部设有排水口，使岩石试样渗透及饱和效果达到更好，岩石试样能够快速渗透，又能保持软岩试验遇水之后的完整性进而不影响后续的试验过程。
Description
技术领域
本发明涉及岩石力学试验技术领域，尤其是涉及一种软岩饱和渗透试验装置及试验方法。
背景技术
边坡灾害日益频发，为了研究软岩控滑边坡在库水作用下的物理力学性质，不可避免的要对软岩开展饱和渗透试验。目前试验室常用的方法主要是抽真空饱和的方法。采用抽真空饱和试样时，将试样浸泡在真空压力罐抽气至少4小时，维持100kPa直至没有气泡逸出为止。
然而，一方面由于软岩（尤其是泥岩、泥质软岩）含泥量较多，水分难以进入岩体内部，导致软岩的饱和试验很难在短时间内达到预定的饱和程度；另一方面，由于软岩具有遇水崩解的性质，在进行软岩的抽真空饱和试验时，经过一段时间之后，软岩试样的边界在水的作用下会发生局部崩解脱落，影响试样的完整性，有的试样在经过饱和之后甚至不能满足开展强度试验的要求。另外，该方法饱和渗透的环境明显与软岩的实际赋存环境不符，不利于后续对岸坡软岩物理力学性质的研究。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种软岩饱和渗透试验装置及试验方法，一方面解决软岩试样的边界在水的作用下会发生局部崩解脱落，影响试样的完整性的问题，另一方面也能实现低渗透软岩的快速渗透饱和。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种软岩饱和渗透试验装置，包括试验箱，所述试验箱上端设有上顶盖，诉述上顶盖与试验箱形成密闭的空腔，所述上顶盖上端通过连接管与水压控制装置连接，所述试验箱的内部设有控制气囊，所述控制气囊与密封连接头连通，密封连接头与压力控制装置连通，所述试验箱底部设有排水口。
优选方案中，所述上顶盖与试验箱之间设有密封胶，所述上顶盖的一侧设有箱内压力表。
优选方案中，所述控制气囊气囊壁贴在试验箱内壁上，所述密封连接头上设有气囊压力表，所述密封连接头内部设有防泄漏垫圈。
优选方案中，所述排水口下端设有量筒。
优选方案中，所述水压控制装置与抽水泵连通，抽水泵与蓄水池连通。
方法包括：
S1、将岩石试样放入试验箱，开启压力控制装置增大控制气囊的压力，使控制气囊的气囊壁与岩石试样完全贴合；
S2、上顶盖盖在试验箱上，进行密封，调节水压控制装置和压力控制装置，将水以固定压力压进试验箱内，箱内压力表可以观察试验箱内的压力，水渗透到岩石试样内部并从底部排水口漏出；
S3、水从试样侧壁渗出会对试样饱和结果的判断产生影响，故在试验初期岩石试样在漏水情况适当调节压力控制装置，使控制气囊与试样侧壁严密贴合，直至不漏水则稳定控制气囊的压力，开始软岩试样的渗透及饱和过程。
本发明提供了一种软岩饱和渗透试验装置及试验方法，其既能完成软岩试样的饱和渗透试验，又能保持软岩试验遇水之后的完整性进而不影响后续的试验过程，水压控制装置的水以固定压力压进试验箱内，使岩石试样渗透及饱和效果达到更好，岩石试样能够快速渗透，控制气囊则可以解决岩石试样具有遇水崩解的性质，岩石试样的边界在水的作用下不会发生局部崩解脱落，而影响试样的完整性，结构简单，使用方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的总体结构示意图；
图中：上顶盖1；试验箱2；锁紧螺母3；密封胶4；排水口 5；连接管6；箱内压力表7；水压控制装置8；抽水泵9；蓄水池10；控制气囊11；密封连接头12；压力控制装置13；量筒14；气囊压力表15；岩石试样16。
具体实施方式
实施例1
如图1所示：一种软岩饱和渗透试验装置，包括试验箱2，所述试验箱2上端设有上顶盖1，诉述上顶盖1与试验箱2形成密闭的空腔，所述上顶盖1上端通过连接管6与水压控制装置8连接，所述试验箱2的内部设有控制气囊11，所述控制气囊11与密封连接头12连通，密封连接头12与压力控制装置13连通，所述试验箱2底部设有排水口5。由此结构，上顶盖1与试验箱2形成密闭的空腔，水压控制装置8的水以固定压力压进试验箱2内，使岩石试样16渗透及饱和效果达到更好，使岩石试样16能够快速渗透，控制气囊11则可以解决岩石试样16具有遇水崩解的性质，岩石试样16的边界在水的作用下不会发生局部崩解脱落，而影响试样的完整性。
优选方案中，所述上顶盖1与试验箱2之间设有密封胶4，所述上顶盖1的一侧设有箱内压力表7，起到密封的作用，使岩石试样16渗透及饱和效果达到更好，箱内压力表7也可以直观的看出试验箱2内的压力。
优选方案中，所述控制气囊11气囊壁贴在试验箱2内壁上，所述密封连接头12上设有气囊压力表15，所述密封连接头12内部设有防泄漏垫圈，增大试验箱2内的使用面积，气囊压力表15可以直观的看出控制气囊11内的压力。
优选方案中，所述排水口5下端设有量筒14，试验结束后，记录试验时所排出的水。
优选方案中，所述压力控制装置13与抽水泵9连通，抽水泵9与蓄水池10连通，完整的抽水系统，保证压力控制装置13的压力正常。
实施例2
结合实施例1进一步说明，如图1所示，将岩石试样16放入试验箱2，开启压力控制装置13增大控制气囊11的压力，使控制气囊11的气囊壁与岩石试样16完全贴合。
上顶盖1盖在试验箱2上，进行密封，调节水压控制装置8和压力控制装置13，将水以固定压力压进试验箱2内，箱内压力表7可以观察试验箱2内的压力，水渗透到岩石试样16内部并从底部排水口5漏出。
水从试样侧壁渗出会对试样饱和结果的判断产生影响，故在试验初期岩石试样16在漏水情况适当调节压力控制装置13，使控制气囊11与试样侧壁严密贴合，直至不漏水则稳定控制气囊11的压力，开始软岩试样16的渗透及饱和过程。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种软岩饱和渗透试验装置，其特征是：包括试验箱（2），所述试验箱（2）上端设有上顶盖（1），诉述上顶盖（1）与试验箱（2）形成密闭的空腔，所述上顶盖（1）上端通过连接管（6）与水压控制装置（8）连接，所述试验箱（2）的内部设有控制气囊（11），所述控制气囊（11）与密封连接头（12）连通，密封连接头（12）与压力控制装置（13）连通，所述试验箱（2）底部设有排水口（5）。
2.根据权利要求1所述一种软岩饱和渗透试验装置，其特征是：所述上顶盖（1）与试验箱（2）之间设有密封胶（4），所述上顶盖（1）的一侧设有箱内压力表（7）。
3.根据权利要求1所述一种软岩饱和渗透试验装置，其特征是：所述控制气囊（11）气囊壁贴在试验箱（2）内壁上，所述密封连接头（12）上设有气囊压力表（15），所述密封连接头（12）内部设有防泄漏垫圈。
4.根据权利要求1所述一种软岩饱和渗透试验装置，其特征是：所述排水口（5）下端设有量筒（14）。
5.根据权利要求1所述一种软岩饱和渗透试验装置，其特征是：所述水压控制装置（8）与抽水泵（9）连通，抽水泵（9）与蓄水池（10）连通。
6.根据权利要求1~5任意一项所述一种软岩饱和渗透试验装置的试验方法，该方法包括：
S1、将岩石试样（16）放入试验箱（2），开启压力控制装置（13）增大控制气囊（11）的压力，使控制气囊（11）的气囊壁与岩石试样（16）完全贴合；
S2、上顶盖（1）盖在试验箱（2）上，进行密封，调节水压控制装置（8）和压力控制装置（13），将水以固定压力压进试验箱（2）内，箱内压力表（7）可以观察试验箱（2）内的压力，水渗透到岩石试样（16）内部并从底部排水口（5）漏出；
S3、水从试样侧壁渗出会对试样饱和结果的判断产生影响，故在试验初期岩石试样（16）在漏水情况适当调节压力控制装置（13），使控制气囊（11）与试样侧壁严密贴合，直至不漏水则稳定控制气囊（11）的压力，开始软岩试样（16）的渗透及饱和过程。
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