裂隙径向渗流可视化试验系统及方法技术方案

技术编号:41797686 阅读:20 留言:0更新日期:2024-06-24 20:21
本发明专利技术公开了一种裂隙径向渗流可视化试验系统及方法,裂隙径向渗流可视化试验系统包括光透射成像系统、裂隙模型系统、固定平台、流体注入系统和信息采集系统;通过在裂隙上盘和裂隙下盘之间布设垫片,以实现试验所需的裂隙开度;通过在裂隙模具四周采用G型夹具固定来限制裂隙边缘变形,通过在裂隙模具中心采用中心螺纹紧固件来限制裂隙中心变形,使得在径向渗流试验过程中,这些固定措施既能将裂隙各部位变形量值控制在较低水平,又能最大程度地保证整体试验过程的可视化成像效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩体裂隙渗流试验领域,具体是指一种变形可控的裂隙径向渗流可视化试验系统及方法


技术介绍

1、岩体中广泛发育的裂隙等结构面是地下岩层中水及其他介质流通的主要通道,对岩体的水力特性起着控制作用。在过去数十年里,裂隙岩体中的渗流问题已成为水利工程、岩土工程、能源工程、环境工程等方向普遍关注的基础科学问题,研究裂隙介质内渗流的细观机制对高坝防渗、注浆加固、油气开采、土壤修复等领域具有重要工程意义。

2、由于地下岩体渗流过程的隐蔽性,真实岩体裂隙内流体的实际流动行为难以直接观测,室内可视化试验成为研究裂隙岩体渗流细观机制的有力途径。在地下工程中,流体在裂隙岩体中的径向流动是钻井注浆、水力压裂等过程中的基础流动行为。然而,目前开展的裂隙介质渗流可视化试验多为单一流动方向,受制于试验可操作性,径向流动可视化试验研究还较为少见。此外,在渗流试验过程中,裂隙模型在流体注入压力下将产生不同程度的形变,尤其是当试验流体为注浆浆液等黏度/浓度较高的流体时,裂隙壁面压力往往较大,裂隙模型产生的竖向变形通常不可忽略。而现有的试验研究大多不考虑渗流试验过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种裂隙径向渗流可视化试验系统,其特征在于,包括光透射成像系统、裂隙模型系统,所述光透射成像系统包括光源(6)、散光板(7)和图像传感器(8),

2.根据权利要求1所述的裂隙径向渗流可视化试验系统,其特征在于,所述中心螺纹紧固件(13)包括螺栓(17)、螺母(18)和垫圈(19),所述螺栓(17)分为上中下三部分,螺栓上部(20)为实心构造,长度与所述裂隙上盘(10)厚度一致;所述螺栓中部(21)为中空构造,长度与所述垫片(14)厚度一致,表面设有多个进液孔(23);所述螺栓下部(22)为中空构造,长度大于所述裂隙下盘(11)厚度、所述废液槽(12)厚度、所述垫圈(19)...

【技术特征摘要】

1.一种裂隙径向渗流可视化试验系统,其特征在于,包括光透射成像系统、裂隙模型系统,所述光透射成像系统包括光源(6)、散光板(7)和图像传感器(8),

2.根据权利要求1所述的裂隙径向渗流可视化试验系统,其特征在于,所述中心螺纹紧固件(13)包括螺栓(17)、螺母(18)和垫圈(19),所述螺栓(17)分为上中下三部分,螺栓上部(20)为实心构造,长度与所述裂隙上盘(10)厚度一致;所述螺栓中部(21)为中空构造,长度与所述垫片(14)厚度一致,表面设有多个进液孔(23);所述螺栓下部(22)为中空构造,长度大于所述裂隙下盘(11)厚度、所述废液槽(12)厚度、所述垫圈(19)厚度和所述螺母(18)厚度之和。

3.根据权利要求1所述的裂隙径向渗流可视化试验系统,其特征在于,还包括固定平台,所述固定平台包括支撑底座(1)、竖向主支撑杆(2)、横向支撑杆(3)、载物台(4)、载物台支撑杆(5)、散光板支撑杆(9);

4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘要来曹学兴陈益峰周跃飞包传宝袁晶晶邹杰胡冉杨志兵
申请(专利权)人:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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