一种海底裂隙岩体渗流观测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种海底裂隙岩体渗流观测装置，对于待试验的裂隙岩体试块有严格的尺寸要求，解决了裂隙岩体渗流试验中渗流路径无法直接观测的问题。试验装置上部安装压力室，实现初始水头压力的调节，观测装置一侧安装自动计时器有效的记录了裂隙岩体开始入渗到入渗结束的时间。与前人的研究相比，提高了对试验试块规格的要求，要求试块裂隙双面可见，实现了裂隙岩体渗流全过程的真实观测。试验装置竖直放置，可以直接观测重力作用下裂隙岩体的渗流；通过改变压力的大小，可以完成不同压力条件下渗流的观察，构建初始压力与渗流时间的关系，实现了两种试验工况的模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种海底裂隙岩体渗流观测装置
本技术涉及一种用于观测不同水头压力下裂隙岩体渗流的实验装置，该实验装置主要适用于海底裂隙岩体渗流的观测。
技术介绍
海底岩质边坡是经过长期地质作用、具有一定结构特征，赋存于渗流环境中的地质体。由于岩体中含有节理、裂隙等不连续分布的软弱结构面，岩体具有不连续性、不均匀性和各向异性。因此，一方面，长期的海底地质作用致使岩体松弛或致密，已有裂隙张开或闭合，影响岩体渗透特性，导致海底边坡渗水量大小和分布变化；另一方面，海浪的持续作用使得海底边坡承受水压力发生变化，引起岩体受力和变形的变化，而应力场和渗流场的变化均与岩体体积变形特性相关。试验研究海底裂隙岩体中的渗流情况，至关重要的一点是对裂隙岩体渗流的实时观测。目前，用于观测裂隙岩体渗流过程的仪器较少，试验系统的可视性较差，实时观测裂隙岩体渗流的变化情况存在较大的困难，而部分试验研究只针对特定的工况。因此，开发一种变水头压力的裂隙岩体渗流观测装置具有重大的现实意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有裂隙岩体渗流观测装置技术的不足，提供一种水头压力可调节以满足不同水头压力下以及无水压情况下裂隙岩体渗流情况研究的海底裂隙岩体渗流观测装置，其可以用于不同波浪作用下海底边坡的渗流特性研究。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种海底裂隙岩体渗流观测装置，包括试验支架，还包括用于调节进入裂隙岩体内流体压力的压力调节室、用于对流体进行染色处理的染色剂喷射器、用于显示压力调节室内压力的压力显示器、储水区、用于固定裂隙岩体的容置区、计时器及用于拍摄裂隙岩体内流体渗流过程的高速摄像机，所述压力调节室设有进水口，所述容置区设有出水口；所述裂隙岩体外壁设有防水层和由透明材质制成的密封垫。在采用上述技术方案的同时，本技术可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：所述裂隙岩体是长度为50cm，宽度为25cm，厚度为10cm的块状体结构，且裂隙岩体上形成贯通的裂隙通道。所述防水层由环氧树脂均匀涂抹形成。所述防水层由环氧树脂均匀涂抹三次形成。所述压力调节室上连有橡胶垫圈，该橡胶垫圈为中空结构，该中空结构形成所述储水区。所述试验支架包括底座和架体，该底座和架体之间形成所述容置区。本技术的海底裂隙岩体渗流观测装置，由进水口通入一定量的水，打开染色剂喷射器，对流体染色处理，经过压力调节室施加不同的初始压力，流体在裂隙岩体开始渗透流动，通过前后两层透明钢化玻璃，可以直接观测整个渗流过程，由观测装置外的高速摄像机实时记录试验过程。安装在观测装置侧壁的计时器记录渗流开始到渗流结束的时间。本技术的有益效果是：1）裂隙岩体试块通过严格的尺寸加工，在厚度方向上控制为10cm，一方面确保了裂隙岩体厚度方向裂隙的完全贯通；另一方面保证了前后两侧渗流过程的同步；2）观测装置的防水与密封设计，裂隙岩体试块表面涂抹环氧树脂达到了很好的防水效果，采用由透明材质制成的密封垫对裂隙岩体试块的左右两侧进行加压密封设计，不仅提升密封效果而且不影响整个过程的观测；3）观测装置竖向安置，流体由上方开始渗透进入下方裂隙岩体，压力调节室进行压力调节控制初始水头压力，由压力显示器显示初始压力的大小，实现定量化的施加压力，满足不同水头压力下以及无水压情况下，裂隙岩体渗流情况的研究；4）染色剂喷射器的设置，对储水区的流体进行染色处理，便于观察到流体的渗流路径，可以更直观的观察到裂隙岩体渗流的整个过程；5）观测装置外部安装高速摄像机，对渗流过程进行实时拍摄，记录整个试验过程，有利于提高试验结果的可分析性，提高试验研究的精确性。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中标号：1.试验支架架体；2.试验支架底座；3.进水口；4.压力调节室；41.储水区；5.压力显示器；6.环氧树脂防水层；7.透明密封垫；8.染色剂喷射器；9.裂隙岩体试块；10.出水口；11.垫圈；12.加紧螺栓。具体实施方式如图1所示，一种海底裂隙岩体渗流观测装置，包括由底座2和架体1组成的试验支架、用于调节进入裂隙岩体9内流体压力的压力调节室4、用于对流体进行染色处理的染色剂喷射器8、用于显示压力调节室4内压力的压力显示器5、储水区41、用于固定裂隙岩体9的容置区、计时器及用于拍摄裂隙岩体9内流体渗流过程的高速摄像机，所述压力调节室4设有进水口3，所述容置区设有出水口10；裂隙岩体9是长度为50cm，宽度为25cm，厚度为10cm的块状体结构，裂隙岩体9上形成贯通的裂隙通道，裂隙岩体9外壁设有防水层6和由透明材质制成的密封垫7，防水层6为由环氧树脂均匀涂抹三次形成；压力调节室4上连有橡胶垫圈11，该橡胶垫圈11为中空环形结构，该中空结构形成所述储水区；试验支架包括底座2和架体1，该底座2和架体1之间形成所述容置区。本技术的具体实施操作过程如下：1）安装观测装置试验支架，将试验支架上部架体1与底座2进行拼接，用胶合技术安装观测装置前后的透明钢化玻璃侧壁；2）加工裂隙岩体9试块，将试块加工为长50cm*宽25cm*厚10cm的试验试块，加工过程要求裂隙必须前后两侧贯通形成贯穿的裂隙通道，加工完成后在岩体试块表面涂抹环氧树脂防水层6，待第一层环氧树脂风干后，重复涂抹过程涂抹三次，留作试件待用。3）将步骤2）加工好的试验试块左右两侧加设透明的密封垫7，由观测装置的一侧将带有密封垫7的裂隙岩体9试块放入指定容置区，外部利用螺栓12连接对试块进行加压密封处理。裂隙岩体9上部放置中空的橡胶垫圈11，橡胶垫圈11与压力调节室4相连，内部为中空的储水区41；4）由进水口3开始加水，待显示加满情况下，打开染色剂喷射器8对流体进行染色处理，启动压力调节装置，待外部压力显示器5显示目标压力时，控制储水区41放水，流体经过缓冲区进入裂隙岩体9试块。打开高速摄像机，记录整个渗流试验过程。打开计时器，待渗流完成关闭计时器读取渗流时间。在无水压作用情况下，关闭压力调节装置，流体在自重作用下开始渗流，重复上述过程记录时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底裂隙岩体渗流观测装置，包括试验支架，其特征在于：还包括用于调节进入裂隙岩体内流体压力的压力调节室、用于对流体进行染色处理的染色剂喷射器、用于显示压力调节室内压力的压力显示器、储水区、用于固定裂隙岩体的容置区、计时器及用于拍摄裂隙岩体内流体渗流过程的高速摄像机，所述压力调节室设有进水口，所述容置区设有出水口；所述裂隙岩体外壁设有防水层和由透明材质制成的密封垫。

【技术特征摘要】
1.一种海底裂隙岩体渗流观测装置，包括试验支架，其特征在于：还包括用于调节进入裂隙岩体内流体压力的压力调节室、用于对流体进行染色处理的染色剂喷射器、用于显示压力调节室内压力的压力显示器、储水区、用于固定裂隙岩体的容置区、计时器及用于拍摄裂隙岩体内流体渗流过程的高速摄像机，所述压力调节室设有进水口，所述容置区设有出水口；所述裂隙岩体外壁设有防水层和由透明材质制成的密封垫。2.根据权利要求1所述的一种海底裂隙岩体渗流观测装置，其特征在于：所述裂隙岩体是长度为50cm，宽度为25cm，厚度为10cm的块状体结...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪明元，单治钢，孙淼军，狄圣杰，杜文博，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33