一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置的制作方法

本实用新型属于地质勘查技术领域，具体涉及一种用于裂隙介质动态力学性能测试的介质动压与渗透压组合加载的测试装置。

背景技术：

裂隙介质材料在动态作用下的物理力学响应对于工程的安全控制具有重要的意义，决定了现场工程的稳定与否。特别是裂隙介质在多场耦合状态下的力学响应更为重要，更能反映工程的实际状态。所谓多场耦合，是指温度场-渗流场-应力场等不同的外场；裂隙介质在不同场的耦合状态下，力学行为更为复杂，需在试验室进行准确测定，从而得到裂隙介质的力学响应。

现有用于裂隙介质动态力学性能测试的装置，其测量的对象为完整的介质，与水压相耦合的装置可实施的为完整介质表面受到水压加载。而实际裂隙介质，特别是岩石、混凝土等介质，其更多的是受到裂隙内的渗透水压作用，因此，现有的测试装置无法准确模拟裂隙介质的受力特性，其测得的力学试验结果无法准确反映裂隙介质的力学特性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置，该装置能够实现对裂隙介质在动压与渗透水压组合加载力学状态下的准确测定工作。

实现本实用新型目的的技术方案：一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置，该装置包括入射杆、透射杆、裂隙介质、冲击装置、缓冲装置、连接管路和渗透加压装置，裂隙介质放在入射杆和透射杆之间，冲击装置放置在入射杆的前方，缓冲装置放置在透射杆的尾部，裂隙介质底部通过连接管路与渗透加压装置连通。

所述的入射杆和透射杆的表面上均设有应变片。

所述的裂隙介质内部开有预制左通道与预制右通道。

所述的裂隙介质上、下表面分别设有上渗透加压板与下渗透加压板。

所述的连接管路通过下渗透压板与预制右通道连通，连接管路从裂隙介质的侧后方通过上渗透压板与预制左通道连通。

所述的冲击装置内设有子弹。

所述的预制左通道与预制右通道均为圆柱形钻孔。

本实用新型的有益技术效果在于：使用本实用新型所述一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置，能模拟裂隙介质在动态冲击与渗透水压耦合作用下的真实受力情况；能使裂隙介质的动压-渗透水压耦合加载测定得以实现；通过电脑控制系统，可以获得加载过程中，该裂隙介质的力学基本特性参数；本实用新型的测试装置不仅操作方便、测量便捷，而且测量结果准确可靠。本实用新型的测试装置，特别适合于岩石、混凝土类准脆性材料的渗透性能测试。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种介质动压与渗透压组合加载的测试装置的结构示意图；

图2为裂隙介质内部及渗透水压加载的结构示意图。

图中：1-入射杆，2-透射杆，3-裂隙介质，4-应变片，5-冲击装置，6-子弹，7-缓冲装置，8-连接管路，9-渗透加压装置，10-上渗透加压板，11-下渗透加压板，12-预制左通道，13-预制右通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置，该装置包括入射杆1、透射杆2、裂隙介质3、应变片4、冲击装置5、子弹6、缓冲装置7、连接管路8和渗透加压装置9。裂隙介质3放在入射杆1和透射杆2之间，与入射杆1和透射杆2均无接触。试验进行之前，用入射杆1和透射杆2夹紧裂隙介质3。两个应变片4分别粘贴在入射杆1和透射杆2的表面上，可测试杆件的应变与应力。冲击装置5放置在入射杆1的前方，缓冲装置7放置在透射杆2的尾部，目的是缓冲透射杆2带来的撞击能量。裂隙介质3底部与连接管路8的一端连通，连接管路8的另一端与渗透加压装置9的出口连通，渗透出的水流通过渗透加压装置9对水流进行加压。

如图2所示，裂隙介质3内部预制两个渗流通道，分别为预制左通道12与预制右通道13，裂隙介质3上、下表面分别加装了上渗透加压板10与下渗透加压板11，裂隙介质3与上渗透加压板10、下渗透加压板11之间焊接。其中，上渗透加压10用于预制左通道12内部渗流水流的压力控制与测量，下渗透加压板11用于预制右通道13内部渗流水流的压力控制与测量。

裂隙介质3为圆盘形平台试件，其圆形截面与入射杆1和透射杆2相互接触，上、下端面为平台，分别加装了上渗透加压板10与下渗透加压板11。其中上渗透加压板10、下渗透加压板11均与平台的上、下表面大小一致，紧密贴合。在裂隙介质3内部预制左通道12与预制右通道13，这两个通道尺寸相同，均是圆柱形的钻孔，均不完全贯通裂隙介质3。预制左通道12与预制右通道13不连通，分别位于裂隙介质3的左右两侧，相互平行，具有一定的距离，形成一定的水流通道。连接管路8通过下渗透压板11与预制右通道13连通，连接管路8从裂隙介质3的侧后方通过上渗透压板10与预制左通道12连通。

入射杆1、透射杆2、冲击装置5、缓冲装置7均由相同的高密度不锈钢材质制备。入射杆1、透射杆2均为相同直径圆柱型实心杆。裂隙介质3为圆盘型试件，直径与入射杆1、透射杆2相同。入射杆1、透射杆2、裂隙介质3的轴心重合。

裂隙介质3通过内部的预制左通道12与预制右通道13，实施渗流水流在内部的流动，可解决完整介质渗流水流难以互相贯通、连接的问题，如果没有预制通道，水流在裂隙介质中难以流动，难以测得其渗透性能。有预制通道后，增强了水流的流动性，水流可定向的在左通道与右通道之间流动，可较为容易的测得裂隙介质3的渗透性能。裂隙介质3的上表面布置上渗透加压板10、下表面布置下渗透加压板11，可对裂隙介质实施渗透水压的加载与测定。

如图1和图2所示，本实用新型所提供的一种用于介质动压与渗透压组合加载的测试装置，工作原理如下：裂隙介质3安置在入射杆1与透射杆2之间；启动冲击装置5，发射子弹6，对入射杆1实施动态加压冲击。入射杆1受到撞击后，进而撞击裂隙介质3，裂隙介质3再撞击透射杆2，透射杆2再撞击缓冲装置7。同时，在发射子弹之前，启动渗透加压装置9，通过连接管路8，将具有一定压力的水流注入裂隙介质3内。通过上渗透加压板10注入预制左通道12内，通过下渗透加压板11注入预制右通道13内。这样，就在裂隙介质3内部形成了具有定向流动的加压渗透水流。通过黏贴在入射杆1和透射杆2上的应变片4的数据，可获得裂隙介质3的受力与变形数据。经过子弹的动压冲击与加压渗透水流的水压力，可对裂隙介质3实现动压与渗透水压的耦合作用试验。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。