本实用新型专利技术提供了一种岩样渗透系数测试装置，包括水平放置的测试箱、位于测试箱内腔前侧的首部透水板、位于测试箱内腔后侧的尾部透水板、进水口和出水口，测试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为进水腔、岩样腔和渗透水腔，进水口与进水腔连通、出水口与渗透水腔连通，进水腔腔壁上设有与进水腔连通的泄水阀；岩样腔中设有与岩样侧表面相匹配的防水密封膜，首部透水板的外形与尾部透水板的外形分别与岩样的前端面与后端面相匹配，首部透水板、防水密封膜和尾部透水板构成渗流通道；该装置结构简单、使用方便、实用性强，测试结果精准，不仅适用于圆柱形标准岩样，而且适用于与自然环境中实际岩石性质较吻合、内部带裂隙的板型岩样。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种岩样渗透系数测试装置，属于渗流测试仪器
技术介绍
渗透系数是岩体的一项重要的物理参数。如何准确的测量岩样的渗透系数，并分析研究岩样的渗透过程，对于岩体的多场耦合研究有着重要的意义。然而，在长期的自然作用及人为施工扰动条件下，岩体中密布着各种裂隙，形成了十分复杂的渗流环境，室内岩样渗透系数与工程现场岩体的渗透系数常常有较大差别。现有的大部分岩样渗透系数测试仪器大多针对圆柱形标准岩样，只能测量岩样宏观的渗透系数，此外，对于岩样的裂隙内部形态无法观察，不能确定裂隙对岩样渗透性的影响，也无法观察分析岩样的渗透发展过程。现有的大部分渗透试验用透水板为均匀布设孔洞的形式，对于含裂隙岩样的渗透试验，存在遮挡或堵塞渗流通道的可能，对渗透系数的测量结果有较大影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足并提供一种结构简单、使用方便、实用性强的岩样渗透系数测试装置，可对板型岩样的渗透系数进行测量。实现本技术目的所采用的技术方案为，一种岩样渗透系数测试装置，至少包括测试箱，位于测试箱内腔的首部透水板和尾部透水板，以及与测试箱内腔连通的进水口和出水口，所述测试箱水平放置，首部透水板固定于测试箱内腔的前侧，尾部透水板固定于测试箱内腔后侧，测试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为进水腔、岩样腔和渗透水腔，进水口与进水腔连通、出水口与渗透水腔连通，进水腔腔壁上设有与进水腔连通的泄水阀；岩样腔中设有与岩样侧表面相匹配的防水密封膜，首部透水板的外形与尾部透水板的外形分别与岩样的前端面与后端面相匹配，首部透水板、防水密封膜和尾部透水板构成渗流通道。所述首部透水板和尾部透水板均由透水石和环绕固定于透水石侧边的弹性密封条构成，透水石的透水孔系由位于中部的大孔和环绕均布于大孔周围的小孔构成或由2个以上均匀分布并且相互连通的透水孔构成。所述测试箱由顶盖、底板、首部顶板、尾部顶板、前侧板和后侧板构成，顶盖上设有与进水腔连通的排气阀。顶盖的侧边设有2个以上顶盖限位器，顶盖限位器通过顶盖限位器螺栓固定于测试箱顶部，顶盖的下表面上设有顶盖橡胶层。顶盖橡胶层粘接固定于顶盖的下表面上。顶盖上设有顶盖提手。所述岩样腔两侧的腔壁中均安装有透明观察窗。由上述技术方案可知，本技术提供的岩样渗透系数测试装置，主体横向布置，相比于现有竖向布置的渗透仪器，可消除重力作用对岩样内部裂隙渗流情况的影响；测试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为用于进水的进水腔、用于放置岩样并且进行渗流试验的岩样腔和用于收集渗流水的渗透水腔；首部透水板的外形与尾部透水板的外形分别与岩样的前端面与后端面相匹配，确保由首部透水板、防水密封膜和尾部透水板构成渗流通道与置于其中的岩样完全贴合，使得水仅从岩样首端进入并仅从岩样尾端渗出，使得出水口处水压始终保持为0MPa，保证试验所得参数的准确性。本技术提供的岩样渗透系数测试装置中，首部透水板和尾部透水板均由透水石和环绕固定于透水石侧边的弹性密封条构成，弹性密封条封闭透水石侧边与测试箱内壁之间的间隙，配合位于顶盖的下表面上的顶盖橡胶层，与岩样紧密接触的多道弹性密封层形成密闭、可控的渗流环境，岩样腔中设有与岩样侧表面相匹配的防水密封膜；透水石的透水孔系由位于中部的大孔和环绕均布于大孔周围的小孔构成或由2个以上均匀分布并且相互连通的透水孔构成，上述两种结构均可以有效防止透水孔系对含裂隙岩样渗流通道的阻挡或堵塞。本技术提供的岩样渗透系数测试装置中，岩样腔的腔壁中安装有透明观察窗，可通过透明观察窗实时观测岩样的渗透发展过程及规律，对于岩样的渗透性质有更直观的了解，可针对完整岩样和含裂隙岩样分别进行渗透试验，通过有机玻璃观察窗的观测及所测得渗透系数的对比，能充分研究分析岩样裂隙在渗透过程中所起的作用，也可针对不同填充状态或含不同产状裂隙的岩样分别进行渗透试验，通过有机玻璃观察窗的观测及所测得渗透系数的对比，能充分研究分析裂隙填充状态对岩样渗透性能的影响或研究分析不同产状裂隙在岩样渗透过程中的影响。与现有技术相比，本技术提供的岩样渗透系数测试装置结构简单、使用方便、实用性强，测试结果精准，不仅适用于圆柱形标准岩样，而且适用于与自然环境中实际岩石性质较吻合、内部带裂隙的板型岩样。附图说明图1为本技术提供的岩样渗透系数测试装置的结构示意图。图2为首部透水板的结构示意图。图3为尾部透水板的结构示意图。其中，1-出水口，2-紧固螺栓，3-尾部顶板，4-尾部透水板，5-尾部橡胶条，6-透明观察窗，7-顶盖限位器螺栓，8-顶盖限位器，9-顶盖提手，10-顶盖橡胶层，11-排气阀，12-顶盖，13-首部橡胶条，14-首部透水板，15-进水腔，16-测试箱，17-泄水阀，18-进水口，19-首部透水石，20-尾部透水石，21-大孔，22-小孔，23-透水孔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细具体说明，本技术的内容不局限于以下实施例。本技术提供的岩样渗透系数测试装置，其结构如图1所示，主体为水平放置的测试箱16以及安装其中的首部透水板13和尾部透水板4，测试箱16由通过紧固螺栓2连接固定的顶盖12、底板、首部顶板、尾部顶板3、前侧板和后侧板构成，顶盖的侧边设有2个以上顶盖限位器8，顶盖限位器8呈L型、固定于测试箱顶部，顶盖限位器的两端分别通过顶盖限位器螺栓7与顶盖12和侧壁板(首部顶板、尾部顶板3、前侧板和后侧板)连接，顶盖的下表面上粘接固定有顶盖橡胶层10，顶盖上设有顶盖提手9；首部透水板13固定于测试箱内腔的前侧，尾部透水板4固定于测试箱内腔后侧，测试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为进水腔15、岩样腔和渗透水腔，前侧板和后侧板中均安装有透明观察窗6，透明观察窗6的位置与岩样腔相对，透明观察窗6优选有机玻璃材料；测试箱16上设有与其内腔连通的进水口18、出水口1、泄水阀17和排气阀11，其中进水口18固定于首部顶板中，泄水阀17固定于前侧板中，排气阀11固定于顶盖12中，进水口18、泄水阀17和排气阀11均进水腔15连通，出水口1固定于尾部顶板中并且与渗透水腔连通；参见图2，所述首部透水板14由首部透水石19和环绕固定于首部透水石19侧边的首部橡胶条13构成，首部透水石19的透水孔系由位于中部的大孔21和环绕均布于大孔周围的小孔22构成；参见图3，所述尾部透水板4由尾部透水石20和环绕固定于尾...
【技术保护点】
一种岩样渗透系数测试装置，至少包括测试箱，位于测试箱内腔的首部透水板和尾部透水板，以及与测试箱内腔连通的进水口和出水口，其特征在于：所述测试箱水平放置，首部透水板固定于测试箱内腔的前侧，尾部透水板固定于测试箱内腔后侧，测试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为进水腔、岩样腔和渗透水腔，进水口与进水腔连通、出水口与渗透水腔连通，进水腔腔壁上设有与进水腔连通的泄水阀；岩样腔中设有与岩样侧表面相匹配的防水密封膜，首部透水板的外形与尾部透水板的外形分别与岩样的前端面与后端面相匹配，首部透水板、防水密封膜和尾部透水板构成渗流通道。
【技术特征摘要】
1.一种岩样渗透系数测试装置，至少包括测试箱，位于测试箱内腔的首部透水板
和尾部透水板，以及与测试箱内腔连通的进水口和出水口，其特征在于：所述测试箱水
平放置，首部透水板固定于测试箱内腔的前侧，尾部透水板固定于测试箱内腔后侧，测
试箱内腔通过首部透水板和尾部透水板依次分隔为进水腔、岩样腔和渗透水腔，进水口
与进水腔连通、出水口与渗透水腔连通，进水腔腔壁上设有与进水腔连通的泄水阀；岩
样腔中设有与岩样侧表面相匹配的防水密封膜，首部透水板的外形与尾部透水板的外形
分别与岩样的前端面与后端面相匹配，首部透水板、防水密封膜和尾部透水板构成渗流
通道。
2.根据权利要求1所述的岩样渗透系数测试装置，其特征在于：所述首部透水板
和尾部透水板均由透水石和环绕固定于透水石侧边的弹性密封条构成，透水石的透水孔
系由位于中部的大孔和环绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：张传庆，高阳，周辉，刘宁，姜玥，胡明明，卢景景，潘益斌，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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