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【CN109738302A】一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法【专利】

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一种岩石节理渗流剪切试验装置[发明专利]

一种岩石节理渗流剪切试验装置[发明专利]

专利名称：一种岩石节理渗流剪切试验装置
专利类型：发明专利
发明人：孙新坡,庹先国,毕钰璋,何思明,刘恩龙,欧阳朝军,沈均
申请号：CN202010411396.4
申请日：20200515
公开号：CN111562182A
公开日：
20200821
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种岩石节理渗流剪切试验装置，包括试验箱、分别与试验箱连通的储水箱和液氮瓶；试验箱底部固定安装U型底座，岩样固定于U型底座上；岩样包括上岩样和嵌设于U型底座内的下岩样；上岩样与下岩样之间形成节理面；储水箱通过进水管与节理面一端连通，进水管上依次安装第一温度传感器、第一水压传感器和第一流量传感器；节理面的另一端与出水管连通，出水管上依次安装第二温度传感器、第二水压传感器和第二流量传感器；上岩样法向方向设置法向载荷，下岩样剪切方向设置剪切载荷；试验箱侧壁设置平行于岩样剪切方向的剪切位移传感器和第一微摄像机，试验箱顶部设置平行于岩样法向方向的法向位移传感器和第二微摄像机。

申请人：四川轻化工大学
地址：643000 四川省自贡市汇东学苑街180号
国籍：CN
代理机构：成都正华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：李亚男
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一种岩石节理渗流剪切试验装置[实用新型专利]

一种岩石节理渗流剪切试验装置[实用新型专利]

专利名称：一种岩石节理渗流剪切试验装置专利类型：实用新型专利
发明人：赵灿,齐群,何志,费东阳,威巍
申请号：CN201822226539.5
申请日：20181228
公开号：CN209280524U
公开日：
20190820
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种岩石节理渗流剪切试验装置，包括上垫块和下垫块，上垫块与下垫块之间设置有岩样，岩样分为上岩样和下岩样，上岩样与下岩样之间形成节理面，其特征在于：下垫块上固定有第一剪切块和第二剪切块，第一剪切块和第二剪切块分别位于下岩样的左右两侧，第一剪切块的上端可滑动设置有第三剪切块，第二剪切块的上端可滑动设置有第四剪切块，第四剪切块的内部设置有一与节理面连通的进水管，进水管的进口处连接有进水装置，第一剪切块的内部设置有一与节理面连通的排水管，排水管的出口处连接有排水装置，节理面的前后两端分别固定有密封条；优点是模拟结果更真实、试验更准确且密封性较好。

申请人：长安大学
地址：710064 陕西省西安市碑林区南二环路中段
国籍：CN
代理机构：北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：陈娟
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一种模拟岩石渗流的试验装置[实用新型专利]

一种模拟岩石渗流的试验装置[实用新型专利]

专利名称：一种模拟岩石渗流的试验装置
专利类型：实用新型专利
发明人：史林肯,周辉,卢景景,高阳,刘小岩,郭宇航申请号：CN202021455160.2
申请日：20200722
公开号：CN212379253U
公开日：
20210119
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种模拟岩石渗流的试验装置，属于岩土工程技术领域，包括试样架和图像采集器，所述试样架用于放置待测试样，所述试样架连接有加载组件，所述加载组件连接有伺服泵组，所述伺服泵组通过所述加载组件向所述待测试样施加动载荷并注入渗透流体，所述待测试样连通集液器，所述集液器收集从所述待测试样流出的渗透流体，通过所述集液器内渗透流体的量，以计算所述待测试样的渗透率。

所述图像采集器朝向所述待测试样，用于采集所述渗透流体在所述待测试样内运移路径的图像，有效、直观地观测渗透流体在待测试样的孔隙介质中的运移规律，从微观上使渗透流体状态的变化和渗透率的计算结果互为验证。

申请人：中国科学院武汉岩土力学研究所
地址：430000 湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号
国籍：CN
代理机构：北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：崔熠
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一种渗流试验方法[发明专利]

一种渗流试验方法[发明专利]

专利名称：一种渗流试验方法
专利类型：发明专利
发明人：周辉,谢业统,卢景景,张传庆,胡大伟,龚春艳,李华志申请号：CN201810312641.9
申请日：20180409
公开号：CN108507925A
公开日：
20180907
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种渗流试验方法，涉及岩石水力学领域。

渗流试验方法包括控制通入预先制备的裂隙试样的注水孔中的水流量为预设流量；检测裂隙试样的裂隙处的水头差；检测施加预设法向应力后的裂隙试样的裂隙宽度；分析预设流量、水头差及裂隙宽度之间的相互关系。

本发明提供的渗流试验方法操作简单，能够降低渗流试验的成本。

申请人：中国科学院武汉岩土力学研究所
地址：430071 湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：余剑琴
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一种岩层底板渗流突水试验装置及试验方法[发明专利]

一种岩层底板渗流突水试验装置及试验方法[发明专利]

专利名称：一种岩层底板渗流突水试验装置及试验方法专利类型：发明专利
发明人：马丹,王佳军,周子龙,李夕兵,蔡克川
申请号：CN201811545774.7
申请日：20181217
公开号：CN109323971A
公开日：
20190212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种岩层底板渗流突水试验装置及试验方法，包括轴向加载系统及渗透仪，渗透仪包括设置于轴向加载系统的承载台与加载头之间的缸筒以及滑设于缸筒内的压头，缸筒内固定设有支撑环，压头的底端呈锥形且正对支撑环的中心，压头与支撑环之间设有用于放置底板岩样的空间和密封胶料，缸筒位于底板岩样和缸筒底板之间的空腔内通过进水管填充有高压水，进水管上设有流量计和水压传感器。

本发明通过在岩样的顶部施加载荷，下部支撑环约束，实现岩样的弯曲变形，同时岩样的下表面完全处于渗透水压中，从而可以研究岩层底板在承压水作用下弯曲变形时的渗流特性，更加完全地还原了工程实际背景，为岩层底板突水机理的研究提供更加准确的试验数据。

申请人：中南大学
地址：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
国籍：CN
代理机构：长沙市融智专利事务所
代理人：颜勇
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权利要求书2页 说明书6页 附图3页
CN 109738302 A
CN 109738302 A
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种用于岩石直剪-渗流的试验装置，其特征在于，包括轴向剪切压头、压力室、密封 件、垫板和胶套；
所述的胶套放置在压力室内，胶套内部用于放置试件； 所述 轴向 剪 切压头设置在胶套的 上方 ，与所述的 胶套 相连 ，其 用于对试件施 加一定的 压力，轴向剪切压头的施力面的面积大于试件的受力面的面积； 所述的垫板设置在胶套的下方，与所述的胶套相连，其为试件提供一定的支撑力，垫板 的受力面的面积大于试件的施力面的面积； 在所述的垫板和轴向剪切压头上均设有渗流通道； 所述的胶套与垫板连接位置、所述胶套与轴向剪切压头连接位置均通过所述的密封件 密封。 2 .如权利要求1所述的用于岩石直剪-渗流的试验装置，其特征在于，所述的垫板为刚 性圆柱形垫板 ，其受力面的面积与轴向剪切压头施力面的面积相同 ，上下对称设置。 3 .如权利要求1所述的用于岩石直剪-渗流的试验装置，其特征在于，所述的胶套为一 个类似于“工”字形状的壳体 ，且上、下面均开口 ；其上开口的面积略小于轴向剪切压头的施 力面的面积，其下开口的面积略小于垫板的受力面的面积，中间部位的柱体的形状与预制 试件的 侧面形状相同 ，中间部位的柱体内径略大于预制试件的半径。 4 .如权利要求1所述的用于岩石直剪-渗流的试验装置，其特征在于，所述的轴向剪切 压头、压力室采用的是三轴压缩仪上对应的装置。 5 .一种利用权利要求1-4任一所述的装置进行岩石直剪-渗流试验的方法，其特征在 于，包括以下步骤： 1)将所述的垫板安放到压力室的底部，二者形成下部圆柱型配合体； 2) 将制作完成的 试件放入至所述的 胶套内 ，然后将胶套底部套装到所述的 垫板上部 ， 使其组合起来； 3)进行单轴预压，使得轴向剪切压头嵌入所述的胶套直至与带有预制节理的试验试件 发生接触； 4)分别在所述胶套与所述垫板、轴向剪切压头连接位置粘贴密封装置进行密封； 5)对试件施加围压，开始试验。 6 .如权利要求5所述的岩石直剪-渗流试验的方法，其特征在于，所述的试件为圆柱形 结构 ，在圆柱形结构的两个端面上设有一小块半圆柱体缺口 ，两个端面上的缺口 相对于试 件的轴线对称；从试件的两个端面的中心位置向试件的内部延伸设有节理。 7 .如权利要求6所述的岩石直剪-渗流试验的方法，其特征在于，试验试件的制作过程， 如下： (1)加工制作出试验要求的圆柱型岩石试件； (2) 加工制作预制节理 ，节理宽度和高度依据试验要求确定 ，节理位置从试件的两个端 面的中心位置向试件的内部延伸； (3)在试件的两个端面上切割一小块半圆柱体缺口 ，两个端面上的缺口相对于试件的 轴线对称； (4) 对试件的 缺口 进行修 补 ，使其再成为一个中间 轴线处具有预 制节理的圆 柱型岩石 试件。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910023638 .X
(22)申请日 2019 .01 .10
(71)申请人 山东科技大学 地址 266590 山东省青岛市黄岛区前湾港 路579号
(72)发明人 杨旭旭 孙德康 孙盼盼 乔卫国 吴岳
(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 37221
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一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法
技术领域 [0001] 本发明涉及了一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法，尤其是涉及一种利用 岩石三轴压缩试验设备装置进行剪切-渗流的试验方法。
背景技术 [0002] 深部岩体节理中的渗流与剪切耦合特性已成为了大型深部地下工程稳定性分析 中的迫切需要解决的关键性科学问题。岩石节理全剪切渗流耦合试验是研究岩石节理水力 特性最有效最直接的手段。而岩石抗剪强度、抗剪强度参数是进行围岩变形数值模拟和稳 定性分析的前提和基础。 [0003] 目前对于岩石抗剪强度的试验方法主要有直剪试验和三轴抗剪试验等。 [0004] 岩石直剪试验装置和试验方法比较简单，在实验室或现场均可进行，现场直剪试 验是 测定岩体抗剪强度最常 用的 方法 ，在平硐、基坑、甚至在大口 径钻孔中 均可进行。试验 前可预先选择破坏面的位置，剪切载荷可按所需要的方向施加，试验方法比较简单，因此特 别适用于测定岩体软弱结构面的抗剪强度。但是常规直剪试验测定岩石抗剪强度也存在许 多不足。 [0005] 1 .试样在直剪仪中只能沿着预先选择的破坏面发生剪切破坏，忽略了试样内部的 缺陷，并且只能模拟岩石在单向压缩状态下的剪切破坏； [0006] 2 .在直剪试验过程中，试样上的法向应力会随着剪切荷载以及位移的增加而发生 变化，不能对试样产生稳定的围压，测得的抗剪强度可能会偏小； [0007] 岩石三轴抗剪强度试验在一定的程度上消除了直剪试验时剪切面上的应力分布 不均匀的缺点，成果的规律性较好，且反映了实际岩体的受力状况。但是三轴抗剪强度试验 和直剪试验的意义和结果不尽相同 ，这主要是由于直剪试验是预先确定剪切面 ，而三轴抗 剪强度试验破坏有主要由应力控制。
代理人 赵敏玲
(51)Int .Cl . G01N 3/24(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109738302 A (43)申请公布日 2019.05.10
( 54 )发明 名称 一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法
( 57 )摘要 本发明公开了一种用于岩石直剪-渗流的试
验装置及方法 ，涉及岩石力学试验技术。在本发 明中涉及到的三轴压缩剪切试验装置包括轴向 剪切压头( 1 )、压力室( 3 )、密封胶带( 4 )、用于隔 绝试件和油接触的变形胶套( 5 )、带有预制节理 的试验试件( 6 )，以及刚性圆柱形垫板( 8 )。本发 明采用的试验方法以及试件制备方法，充分的利 用了岩石三轴压缩实验的特点，通过油压室向试 件提供稳定的围压，利用特制的方法制备预制节 理 岩石试件 ，同时 创造进行剪 切试验的 条件 ，随 后并进行渗流试验。采用本方法并利用三轴试验 仪器进行剪 切-渗流试验 ，使得得到的 数 据更 加 准 确、可靠 ，并更大程度上模拟了岩石在天然状 况下发生剪切破坏的情况。
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CN 109738302 A
权 利 要 求 书
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8 .如权利要求7所述的岩石直剪-渗流试验的方法，其特征在于，所述试件节理位置与 渗流通道在同一中心线上。
9 .如权利要求7所述的岩石直剪-渗流试验的方法，其特征在于，所述的试件的109738302 A
说 明 书