地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统，涉及岩石物理测试领域。本实用新型专利技术提供一种地下水渗透和冲刷岩石试验装置，地下水渗透和冲刷岩石试验装置包括第一容置部、第二容置部、加压装置和激荡装置。第一容置部用于装盛岩石。第二容置部内部用于装盛地下水。第一容置部与第二容置部连接。加压装置与第二容置部连接，并且加压装置用于对地下水加压。激荡装置设置于第二容置部内部，并且激荡装置用于反复冲击地下水。一种试验系统，其采用了上述的地下水渗透和冲刷岩石试验装置。本实用新型专利技术提供的地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统能模拟不同水压的地下水对岩石的渗透和冲刷作用。

Rock Testing Device and System for Groundwater Permeation and Erosion

【技术实现步骤摘要】
地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统
本技术涉及岩石物理测试领域，具体而言，涉及地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统。
技术介绍
岩石的物理力学性质与其所处的地下水环境密切相关。岩体中，地下水的渗流会对其物理力学特性产生显著影响，尤其是宏观尺寸的径流乃至管涌，因其对岩石中矿物成分的不断溶解以及对微小矿物颗粒的冲刷，不仅影响着岩石的物理力学性质，还对岩石(尤其是软岩)的物理形态产生重大影响。而实际岩土工程中，地下水的存在几乎不可避免。因此，要合理评估地下水环境中岩土工程的安全性，就必须深入研究地下水渗透和冲刷对岩石物理力学特性的影响。目前，关于地下水渗透和冲刷下岩石物理力学特性的地下水渗透和冲刷岩石试验装置方面的研究还很少涉及。由此可见，针对地下水渗透和冲刷下岩石物理力学特性的地下水渗透和冲刷岩石试验装置和方法研究就显得十分重要了。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地下水渗透和冲刷岩石试验装置，其能模拟不同水压的地下水对岩石的渗透和冲刷作用。本技术的另一目的在于提供一种地下水渗透和冲刷岩石试验系统，其能模拟不同水压的地下水对岩石的渗透和冲刷作用。本技术提供一种技术方案：一种地下水渗透和冲刷岩石试验装置，用于模拟地下水渗透和冲刷下岩石，所述地下水渗透和冲刷岩石试验装置包括第一容置部、第二容置部、加压装置和激荡装置。所述第一容置部内部具有第一容置空间，所述第一容置空间用于装盛所述岩石。所述第二容置部内部具有第二容置空间，所述第二容置空间用于装盛所述地下水。所述第一容置部与所述第二容置部连接，并使得所述第一容置空间与所述第二容置空间连通。所述加压装置与所述第二容置部连接，并且所述加压装置用于对所述地下水加压。所述激荡装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述激荡装置用于反复冲击所述地下水。进一步地，所述激荡装置包括形变装置和形变驱动装置，所述形变装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述形变装置位于所述第二容置空间远离所述第一容置部的一侧，所述形变驱动装置与所述形变装置连接，所述形变驱动装置用于放大或者缩小所述形变装置的体积以使所述形变装置反复冲击所述地下水。进一步地，所述形变装置包括气囊，所述气囊设置于所述第二容置空间内部，并且所述气囊的一侧固定连接于所述第二容置空间的内周壁，所述形变驱动装置包括进气结构，所述进气结构贯穿所述第二容置部的周壁和所述气囊的周壁并使得气囊内部与大气连通。进一步地，所述第二容置部具有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口均与所述第二容置空间连通，所述加压装置通过所述进液口连接于所述第二容置部。进一步地，所述第一容置部包括第一容置部主体和封盖部，所述第一容置部主体围成筒形，所述第一容置空间位于所述第一容置部主体的内部，并且所述第一容置空间贯穿第一容置空间主体，所述封盖部盖设于所述第一容置部主体的一端，所述第二容置部通过所述第一容置部主体远离所述封盖部的一端伸入所述第一容置空间以使所述第一容置空间与所述第二容置空间连通。进一步地，所述第一容置部主体的内周壁上设置于弹性套，所述第二容置部通过所述弹性套连接于所述第一容置部主体，并且所述封盖部伸入所述第二容置空间内部并通过所述弹性套与所述第一容置部主体连接。进一步地，所述第一容置部主体上开设有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口分别与所述第二容置空间连通。进一步地，所述地下水渗透和冲刷岩石试验装置还包括围压排气阀，所述围压排气阀通过所述进气口与所述第一容置部主体连通，所述围压排气阀用于选择性地打开所述进气口并对所述岩石施加围压。进一步地，所述封盖部上开设有通孔，所述通孔贯穿所述封盖部与所述第一容置空间连通。一种地下水渗透和冲刷岩石试验系统，包括控制器和地下水渗透和冲刷岩石试验装置，所述地下水渗透和冲刷岩石试验装置包括第一容置部、第二容置部、加压装置和激荡装置。所述第一容置部内部具有第一容置空间，所述第一容置空间用于装盛所述岩石。所述第二容置部内部具有第二容置空间，所述第二容置空间用于装盛所述地下水。所述第一容置部与所述第二容置部连接，并使得所述第一容置空间与所述第二容置空间连通。所述加压装置与所述第二容置部连接，并且所述加压装置用于对所述地下水加压。所述激荡装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述激荡装置用于反复冲击所述地下水。所述加压装置和所述激荡装置分别与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述加压装置施加于所述地下水的压力，所述控制器用于控制所述激荡装置反复冲击所述地下水的频率。相比现有技术，本技术提供的地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统的有益效果是：本技术提供的地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统通过第一容置部容置岩石，并通过第二容置部容置地下水，然后将第一容置部和第二容置部连接使得第一容置部的第一容置空间与第二容置空间连通，以使地下水与岩石接触，通过加压装置对第二容置空间内部的地下水加压，并通过激荡装置反复地冲击第二容置空间内部的地下水以使得地下水产生湍流并冲击第一容置空间内部的岩石，并且通过加压装置改变施加于地下水的压力便能模拟在不同的水压的地下水渗透和冲刷岩石并研究岩石的物理特性。地下水渗透和冲刷岩石试验装置及试验系统的结构比较简单，实施方便，并且能进行实时的调控，便于试验操作人员进行模拟试验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的第一实施例提供的地下水渗透和冲刷岩石试验装置的结构示意图；图2为图1中II处的放大结构示意图；图3为图1中III处的放大结构示意图；图4为图1中IV处的放大结构示意图；图5为图1中V处的放大结构示意图。图标：10-地下水渗透和冲刷岩石试验装置；100-第一容置部；110-第一容置空间；120第一容置部主体；121-进气口；122-出气口；130-封盖部；131-盖合部；132-阻塞部；133-凹槽；134-通孔；140-弹性套；200-第二容置部；210-第二容置空间；221-进液口；222-出液口；310-压力计；400-激荡装置；410-形变装置；411-气囊；420-形变驱动装置；421-进气结构；500-围压排气阀。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下水渗透和冲刷岩石试验装置，用于模拟地下水渗透和冲刷下岩石，其特征在于，所述地下水渗透和冲刷岩石试验装置包括第一容置部、第二容置部、加压装置和激荡装置；所述第一容置部内部具有第一容置空间，所述第一容置空间用于装盛所述岩石；所述第二容置部内部具有第二容置空间，所述第二容置空间用于装盛所述地下水；所述第一容置部与所述第二容置部连接，并使得所述第一容置空间与所述第二容置空间连通；所述加压装置与所述第二容置部连接，并且所述加压装置用于对所述地下水加压；所述激荡装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述激荡装置用于反复冲击所述地下水。

【技术特征摘要】
1.一种地下水渗透和冲刷岩石试验装置，用于模拟地下水渗透和冲刷下岩石，其特征在于，所述地下水渗透和冲刷岩石试验装置包括第一容置部、第二容置部、加压装置和激荡装置；所述第一容置部内部具有第一容置空间，所述第一容置空间用于装盛所述岩石；所述第二容置部内部具有第二容置空间，所述第二容置空间用于装盛所述地下水；所述第一容置部与所述第二容置部连接，并使得所述第一容置空间与所述第二容置空间连通；所述加压装置与所述第二容置部连接，并且所述加压装置用于对所述地下水加压；所述激荡装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述激荡装置用于反复冲击所述地下水。2.根据权利要求1所述的地下水渗透和冲刷岩石试验装置，其特征在于，所述激荡装置包括形变装置和形变驱动装置，所述形变装置设置于所述第二容置空间内部，并且所述形变装置位于所述第二容置空间远离所述第一容置部的一侧，所述形变驱动装置与所述形变装置连接，所述形变驱动装置用于放大或者缩小所述形变装置的体积以使所述形变装置反复冲击所述地下水。3.根据权利要求2所述的地下水渗透和冲刷岩石试验装置，其特征在于，所述形变装置包括气囊，所述气囊设置于所述第二容置空间内部，并且所述气囊的一侧固定连接于所述第二容置空间的内周壁，所述形变驱动装置包括进气结构，所述进气结构贯穿所述第二容置部的周壁和所述气囊的周壁并使得气囊内部与大气连通。4.根据权利要求1所述的地下水渗透和冲刷岩石试验装置，其特征在于，所述第二容置部具有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口均与所述第二容置空间连通，所述加压装置通过所述进液口连接于所述第二容置部。5.根据权利要求1所述的地下水渗透和冲刷岩石试...

【专利技术属性】
技术研发人员：路新景，房后国，齐三红，汪雪英，耿轶君，杨风威，周辉，杨凡杰，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：河南,41