模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及其方法制造方法及图纸

模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及其方法，包括供水水箱、模型箱、压力装置、颗粒收集装置，模型箱分为外部箱体与内部空腔；顶部钢板操作平台上设有顶部盖板；外部箱体其余五面由钢板所制，左、后、底面钢板中一部分为活动钢板；原始状态下固定钢板与活动钢板构成外部箱体；模型箱内部空腔位于外部箱体左下角前部，当活动钢板被推动至箱体内部到达最大推动位置时即在模型箱内部生成空室；顶部盖板上面设有顶部颗粒收集腔体；压力装置中每组液压油缸对应一套反力支架，反力支架通过反力肋板及连杆与油缸连接。本发明专利技术能有效模拟复杂应力条件下土石材料中的渗流情况，实现三方向不同应力稳定加载和精准控制，实施开展多种渗流路径渗流实验。

【技术实现步骤摘要】
模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及其方法
本专利技术涉及一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及其方法，属于实验理论
特别适用于土石材料渗流机理与防渗抗渗措施实验研究，同时还可应用于大型水工、土工建筑物与复杂结构在大埋深、高围压、多向渗流条件下渗流变形与破坏的机理实验研究，使小比尺室内渗流模型试验满足大型工程的防渗抗渗与渗透破坏的研究与应用。
技术介绍
第一次全国水利普查数据显示，我国已建成水库大坝近10万座，其中100m级高土石坝已达数百座。随着国家资源建设开发重心的迁移，大量中西部水资源逐步提上开发利用日程，一系列200m级乃至300m级特高土石坝已立项调研或开工建设。渗流是岩土工程领域土石坝的三大问题之一，世界范围内包括溃坝在内超过2/3的大坝安全问题与都与渗流密切相关，中西部水利开发所建设的高坝水库往往地处偏僻且库区容量大，一旦因渗流引起安全问题后果不容设想，因此加强特高土石坝渗流机理与防渗措施研究迫在眉睫。目前国内外针对渗流的实验装置以三轴渗流仪与水槽渗流仪为主，模型规模及尺寸较小，难以还原土石坝填筑坝料的真实级配，直接影响渗流研究的真实性与可靠性；同时，如上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置，包括供水水箱、模型箱、压力装置、颗粒收集装置，其特征在于，所述模型箱分为外部箱体与内部空腔，外部箱体与内部空腔都为长方体构造，箱体顶面钢板向外延伸构成一个顶部钢板操作平台，顶部钢板操作平台的上方设有顶部盖板；该外部箱体的前面、后面、左面、右面与底面都由钢板所制，左面、后面、底面钢板中的一部分为活动钢板，分别称为“侧向活动钢板”，“底部活动钢板”，“正后活动钢板”，所述活动钢板可沿板面垂直方向前后滑动；其余的钢板为固定钢板；原始状态下固定钢板与活动钢板处于一个平面并构成外部箱体；左面、前面钢板整块为固定钢板；所述模型箱内部空腔位于外部箱体左下角前部，...

【技术特征摘要】
1.一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置，包括供水水箱、模型箱、压力装置、颗粒收集装置，其特征在于，所述模型箱分为外部箱体与内部空腔，外部箱体与内部空腔都为长方体构造，箱体顶面钢板向外延伸构成一个顶部钢板操作平台，顶部钢板操作平台的上方设有顶部盖板；该外部箱体的前面、后面、左面、右面与底面都由钢板所制，左面、后面、底面钢板中的一部分为活动钢板，分别称为“侧向活动钢板”，“底部活动钢板”，“正后活动钢板”，所述活动钢板可沿板面垂直方向前后滑动；其余的钢板为固定钢板；原始状态下固定钢板与活动钢板处于一个平面并构成外部箱体；左面、前面钢板整块为固定钢板；所述模型箱内部空腔位于外部箱体左下角前部，当活动钢板被推动至箱体内部到达最大推动位置时，活动钢板、固定钢板和内部空腔边壁即在模型箱内部生成一个空室；所述顶部盖板上面设有顶部颗粒收集腔体；所述的压力装置包含液压油缸和反力架，液压油缸由左侧液压油缸、正后向液压油缸、底部液压油缸三部分组成，左侧液压油缸共计油缸一组，油缸与左侧活动钢板的第一钢板接触，正前向液压油缸共计油缸二组，油缸与正前向活动钢板接触，底部液压油缸共计油缸二组，油缸与底部活动钢板接触；每组液压油缸对应一套反力支架，反力支架位于各油缸外侧，反力支架通过反力肋板以及连杆与油缸连接。2.根据权利要求1所述的模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及方法，其特征在于，所述的顶部钢板操作平台为模型箱顶部外沿钢板构成的平台；该钢板操作平台为顶部盖板提供刚性固定面，该顶部钢板操作平台为一长方形平面，四个顶角处开设有与顶部盖板固定用液压螺母相配套螺母孔。3.根据权利要求1所述的一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及方法，其特征在于，所述供水水箱为单腔室构造，内含一水位调节容器与加压泵，水箱通过供水管道经由加压泵与外部水源直接连通，水位调节容器位于水箱内壁控制箱体水位，腔体底部中心位置开有孔槽，PVC水管一端连接该孔槽，另一端连接模型箱，PVC水管靠近水箱孔槽处安装有入流流量阀与入流流量计。4.根据权利要求1所述的一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及方法，其特征在于，所述模型箱的右侧固定钢板、顶部盖板为双层构造，包括第一钢板与第二钢板，其中，第一钢板在第二钢板外侧，第一钢板与第二钢板完全贴合重叠，第一钢板可进行替换，第二钢板不可替换。5.根据权利要求1所述的一种模拟土石材料多向渗流的真三轴实验装置及方法，其特征在于，所述颗粒收集装置由顶部颗粒收集腔体与右侧出流处对应颗粒收集腔体构成，顶部颗粒收集腔体为一不锈钢长方体结构，腔体内横向、纵向分布有多组分隔刚板，顶部颗粒收集腔体固定于顶部盖板第一钢板之上，顶部颗粒收集腔体底部，即与顶部盖板第一钢板接触面处开有槽孔，顶部颗粒收集腔体顶面开设有较大出水孔，出水孔处套有出水软管；右侧颗粒收集腔体为一不锈钢长方体结构，腔体内横向、纵向分布有多组分隔刚板，右侧颗粒收集腔体固定于侧向渗水口第一钢板外侧，侧向颗粒收集腔体内侧，即与右侧固定钢板第一钢板接触面处开有槽孔，右侧颗粒收集腔体外侧面开设有较大出水孔，出水孔处套有出水软...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅世昂，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32