多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统及实验方法技术方案

多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统及实验方法，属于岩土工程领域。包括水头装置、实验主体装置、电子监测装置和循环装置，实验主体装置包括空心流道槽，空心流道槽中设置有粗糙裂隙平行板的3D打印物理模型，粗糙裂隙平行板的3D打印物理模型包括位于左侧的第一部分和位于右侧的第二部分，第一部分和第二部分之间设有裂缝，并通过调节螺钉来改变第一部分和第二部分间裂隙的宽度，空心流道槽上设置有可拆卸的玻璃盖板；电子监测装置包括智能调控主机、压力传感片和设置于水箱上方的水位监测器，压力传感片及水位监测器分别与智能调控主机相连，压力传感片设置于透水孔处，用于实时监测渗流水流状态，适于单裂缝渗流实验的研究。

Experimental system and experimental method of 3D fractal single slit seepage test under coupling of multiple test cases

The experimental system and experimental method of 3D printed fractal single slit seepage under the coupling action of multiple test cases belong to the field of geotechnical engineering. The main experimental device, including head device, electronic monitoring device and circulating device, the main device comprises a hollow channels, a print 3D physical model of rough fracture parallel plate provided with hollow channels, 3D printing physical model of rough fracture parallel plate includes a first portion located on the left side and the second part is located on the right side, with cracks between the first and second part, and through the adjustment screw to change between the first and second parts of crack width, the hollow channels are arranged on the glass cover removable; electronic water level monitoring device comprises an intelligent control host, pressure sensing piece and is arranged in the water tank at the top of the monitor, and pressure sensor are respectively connected with the water level monitor intelligent control machine, pressure sensing plate is arranged in the permeable hole, used for real-time monitoring of seepage flow state, suitable for single crack Experimental study of slit seepage.

【技术实现步骤摘要】
多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统及实验方法
本专利技术属于岩土工程领域，涉及一种多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统及实验方法。
技术介绍
自然界中的大部分岩体介质深埋在地下，其赋存环境复杂多变，且存在大量产状不一、性质不同、尺度各异的裂隙，而裂隙岩体渗流特性一直是岩土工程、地质工程、矿业及非常规天然气开采工程等领域高度关注的难点问题。单一粗糙裂隙是组成岩体天然裂隙体结构的基本单元，其渗流规律是裂隙岩体渗流机制描述的基础。在已有的理论方法和技术条件下，想要准确测量和获知岩体介质内部复杂的裂隙结构是非常困难的，并且如何定量表征岩体介质也是一大难题。岩体裂隙的形态、粗糙度、开度和连通性等均是决定岩体裂隙渗透特性重要因素。岩体裂隙的基本构成单元是单一裂隙，因此研究复杂岩体裂隙网络渗流规律的基础和关键是构建符合实际裂隙特征的单一裂隙渗流模型，并对其渗流特性进行研究。其中，裂隙粗糙度是用来表征裂隙结构面侧壁的粗糙程度的指标，目前已有的裂隙粗糙度的表征方法主要有凸起高度表征法、节理粗糙度系数JRC表征法和分维表征法。然而，较为常用的节理粗糙系数JRC表征法仍是本文档来自技高网...

【技术保护点】
多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统，其特征在于，包括水头装置、实验主体装置、电子监测装置和循环装置，水头装置包括储水箱(1)，储水箱(1)侧壁底部连接有水位调节器(2)，储水箱(1)的侧壁底部开设有透水孔，水流通过透水孔进入实验主体装置中；实验主体装置包括空心流道槽，空心流道槽中设置有粗糙单裂隙平行板的3D打印物理模型(4‑1)，粗糙单裂隙平行板的3D打印物理模型(4‑1)包括位于左侧的第一部分和位于右侧的第二部分，第一部分和第二部分之间设有裂缝，空心流道槽底板左右两侧分别设置有用于固定第一部分和第二部分的固定螺孔，通过固定螺钉将第一部分与空心流道槽固定为一个整体，固定螺钉与...

【技术特征摘要】
1.多重试验工况耦合作用下3D打印分形单裂隙渗流实验系统，其特征在于，包括水头装置、实验主体装置、电子监测装置和循环装置，水头装置包括储水箱(1)，储水箱(1)侧壁底部连接有水位调节器(2)，储水箱(1)的侧壁底部开设有透水孔，水流通过透水孔进入实验主体装置中；实验主体装置包括空心流道槽，空心流道槽中设置有粗糙单裂隙平行板的3D打印物理模型(4-1)，粗糙单裂隙平行板的3D打印物理模型(4-1)包括位于左侧的第一部分和位于右侧的第二部分，第一部分和第二部分之间设有裂缝，空心流道槽底板左右两侧分别设置有用于固定第一部分和第二部分的固定螺孔，通过固定螺钉将第一部分与空心流道槽固定为一个整体，固定螺钉与固定螺孔相适配，第二部分上设置有调节螺孔，调节螺孔大于固定螺孔，调节螺钉穿过调节螺孔将第二部分固定在空心流道槽的固定螺孔中，调节螺钉在调节螺孔中的位置可调，通过调整调节螺钉在调节螺孔中的位置来改变第一部分和第二部分间裂隙的宽度，调节螺钉与调节螺孔及固定螺孔相适配，空心流道槽上设置有可拆卸的玻璃盖板，以实现不同分形维数的粗糙单裂隙平行板的3D打印物理模的替换；循环装置包括集水槽，集水槽两端分别与空心流道槽末端及集水口(6)相连，集水口(6)与水箱(13)相连，还包括与水位调节器另一端相连的集水箱(10)，通过连通管(14)将水箱(13)中的水集中到集水箱(10)中，集水箱(10)通过抽水泵(11)与导水管(12)相连，导水管(12)又与储水箱(1)相连；电子监测装置包括智能调控主机(7)、压力传感片(8)和设置于水箱(13)上方的水位监测器(9)，压力传感片(8)及水位监测器(9)分别与智能调控主机(7)相连，压力传感片(8)设置于透水孔处，用于实时监测渗流水流状态。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，储水箱(1)侧壁竖直设置有刻度尺(3)，所述空心流道槽为长方形空心流道槽(4)，第一部分和第二部分均是通过分形函数生成的两个粗糙面组成的，通过改变分形函数的变量分维D获取不同粗糙度的模型。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，连通管(14)上设置有控制阀门(15)，控制阀门(15)与智能调控主机(7)相连，当水位监测器(9)监测到水位达到预设水位时，将信号传输给智能调控主机(7)，智能调控主机(7)触发控制阀门打开，进行相应操作。4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茹，彭媛，高明忠，张泽天，谢晶，贾哲强，李安强，许多，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51