，于隧洞左右同一水平高度（68cm高程，73cm高 程，两个高程处）上从靠近隧洞到两侧每隔一定距离埋设透明测压管，以便观察在同一时 亥IJ，与隧洞中心线距离为X处的不同水位高程等试验所需资料，其中X为变量。
[0078] 第三步：安装作为剩下的模型边界的玻璃墙。即模型边界的一个侧壁采用玻璃板 制作，以方便观察。
[0079] 将待安装的玻璃板钻孔，直径为6_，以使Φ 6测压管刚好穿过。然后安装上玻璃 板，并用准备好的玻璃胶密封玻璃和砖墙之间的缝隙，同时对外侧浇筑的混凝土层加强密 封。在靠近玻璃一侧的空隙内填充满与层面具有相同击实程度的沙。
[0080] 第四步：将测压管用透明玻璃胶固定在玻璃上，并在管的旁边布设软尺作为水位 指示装置。
[0081] 第五步：连接进水装置。将制作好的第二根PVC管即一步模拟管9旋塞入第一根 PVC管即隧洞模拟管8,模拟隧洞开挖前的状态。
[0082] 试验中，在第一根PVC管内部被水填满的情况下，模型内水位逐渐保持稳定，当第 二根PVC管开始被取出，相当于隧洞开始被开挖。
[0083] 第六步：按照设计的控制水位高程，由两边水槽缓慢向箱内注入水到试验最高高 程，即115cm。同时将较低高程处的溢水口水管用止水夹夹好，待装置内各部位水位保持稳 定。将电子秤一台、水桶两只放好备用。
[0084] 第七步：保持两侧水头不变。将一只水桶置于电子称上去皮，放在第一根PVC管的 出水端口，用来接住水。拿好秒表，按下秒表的同时，开始旋出第二根PVC管，并读出在30s、 60s、120s、180s、300s、480s、690s、900s、1200s、1500s、1800s、2400s、3000s 的秤读数。
[0085] 注意：这里牵涉到水满时换桶，换桶时应该记下换前这一刻的秤读数记录在案，新 桶读数是多少就记录多少，事后方便数据处理。
[0086] 第八步：在上述步骤的同时由三人分别负责读取在0s、15s、30s、60s、120s、180s、 300s、480s、690s、900s、1200s、1500s、1800s、2400s、3000s 时刻时水平方向和竖直方向测压 管的水位高程，填入表中。
[0087] 在完成模拟隧洞开挖过程试验后，将第三根PVC管即二步模拟管10旋入第一根 PVC管，模拟隧洞开挖处理后地下水动态变化规律和涌水随时间的关系。具体试验过程与前 者基本一致。
【主权项】
1. 模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，包括以下步骤： 根据相似原理，按比例确定并制作模型边界（1)和隧洞模拟装置（15)，模型边界（1)内 以多空隙组合介质（2)填充，填充过程中向多空隙组合介质（2)内置入隧洞模拟装置（15); 模型边界⑴的两侧各设置带溢水口（5)的水槽（3)，水槽（3)和模型边界⑴内部之间设 置有连通二者且在整个测试高度范围间隔分布的进水管（6);两侧水槽的进水管（6)、溢水 口（5)对等布置，每一侧溢水口（5)的个数在两个以上，其中最低位置的溢水口（5)的高度 不低于隧洞模拟装置（15)的高程；在与隧洞模拟装置（15)同一高程的位置，从隧洞模拟装 置（15)直至其两侧模型边界壁，按预设的测量部位设置测压管（12)，水槽（3)和模型边界 (1) 的底部均分别设置第一排水口（17)和第二排水口（7);所述隧洞模拟装置（4)包括隧 洞模拟管（8)、一步模拟管（9)和二步模拟管（10)，隧洞模拟管（8)预设于多空隙组合介质 (2) 中，其位于模型边界（1)内的那段管壁上随机分布有渗水孔（13)，其一端管口露于模型 边界（1)以外，为出水端口，一步模拟管（9)的外径与隧洞模拟管（8)的内径相匹配，其与 隧洞模拟管（8)的开孔管段对应的管壁上随机布置有少量漏水孔（14)，二步模拟管（10)的 管壁无孔，其外径与隧洞模拟管（8)的内径相匹配； 将一步模拟管（10)完全置入隧洞模拟管（8)内，水槽（3)连接进水装置； 保持设定位置的溢水口（5)通畅，低于该位置的其余溢水口（5)保持在止水状态，向水 槽（3)内逐渐注水到试验设定水位，也即设定位置的溢水口（5)的高度； 向外逐渐取出一步模拟管（9)，直到一步模拟管（9)完全取出，在此过程中记录对应时 刻出水端口的出水量、第二排水口（7)的排水量、水平布置的测压管的水位高程及竖向布 置的测压管的水位高程变化； 向内逐渐置入二步模拟管（10)，直到二步模拟管（10)完全置入隧洞模拟管（8)内，在 此过程中记录对应时刻出水端口的出水量、第二排水口（7)的排水量、水平布置的测压管 的水位高程及竖向布置的测压管的水位高程变化。2. 如权利要求1所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：所述多 空隙组合介质（2)采用与隧洞周围天然岩土具有等效渗流特征的多空隙组合地质单元渗 透模拟材料，包括根据天然岩体的优势裂隙方向和/或优势溶孔方向依次平铺并逐层堆皇 的、经渗透等效处理的基块（21)，所述基块（21)为可单独密铺的、形状规则的各向同性材 料块，填充多空隙组合地质单元渗透模拟材料时，根据天然岩体的优势裂隙方向，平铺基块 (21)并逐层堆皇，相邻基块（21)之间设置间隙并在所述间隙内填充渗水介质，并在上下两 层基块（21)之间设置滤层（24)。3. 如权利要求2所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：以普通 烧结粘土砖作为基块。4. 如权利要求2所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：所述渗 透等效处理方式为：表面刷浆处理形成面浆层以封闭部分的基块孔隙。5. 如权利要求2所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：所述渗 透等效处理方式为：根据天然岩体的优势溶孔方向对基块进行钻通孔处理，通孔内填充砂。6. 如权利要求2所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：所述渗 透等效处理方式为：相邻基块之间设置间隙并在所述间隙内填充砂。7. 如权利要求1所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是：模型边 界⑴的一个侧壁采用玻璃板制作，在该侧设置水位指示装置（11)，测压管（12)设置在该 侧并采用透明测压管。8. 如权利要求1、2或3所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是： 所述隧洞模拟管（8)露于模型边界（1)以外的管段内壁加工有内螺纹，一步模拟管（9)和 二步模拟管（10)的全部管壁上均加工有与所述内螺纹匹配的外螺纹。9. 如权利要求1、2或3所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是： 所述进水管（6)伸入模型边界（1)内的管口端设有滤罩或滤塞。10. 如权利要求1、2或3所述的模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，其特征是： 所述溢水口（5)的个数在四个以上。
【专利摘要】本发明涉及水文地质研究领域，并公开了一种模拟多空隙组合介质隧洞渗流的测试方法，先制作模型边界和隧洞模拟装置，模型边界内以与隧洞周围天然岩土具有等效渗流特征的多空隙组合介质填充，填充过程中向多空隙组合介质内置入设有出水端口的隧洞模拟装置；模型边界的两侧各设置带溢水口的水槽，水槽和模型边界内部以进水管连通，并在模型内竖向、水平均布置有测压管，水槽和模型边界的底部分别设置第一、第二排水口，隧洞模拟装置模拟隧洞开挖和衬砌处理全过程，在此过程中记录对应时刻出水端口的出水量、第二排水口的排水量、水平及竖向布置的测压管的水位高程变化，从而研究隧洞开挖前后地下水动态运动规律和隧洞涌水随时间的变化关系。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN105352867
【申请号】CN201510638646
【发明人】符文熹, 冯迪, 赵敏
【申请人】四川大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月30日