本發(fā)明涉及一種滲流、應(yīng)力、溫度試驗(yàn)機(jī)，尤其是一種滲流、應(yīng)力、溫度耦合試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)：

巖體的滲透性能是關(guān)系到巖體穩(wěn)定和壩體安全的一個(gè)重要的指標(biāo)。而現(xiàn)有大多數(shù)模型僅單獨(dú)考慮滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的影響，而沒(méi)有考慮其耦合影響。同時(shí)現(xiàn)有耦合試驗(yàn)研究大多缺乏應(yīng)力、溫度對(duì)巖體滲透系數(shù)的影響，也缺乏相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行滲流、三軸應(yīng)力與溫度試驗(yàn)的三場(chǎng)耦合試驗(yàn)研究。而且現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備在流量、溫度量測(cè)以及密封等方面并沒(méi)有有效的措施，精度也不高，存在一定的偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種滲流、應(yīng)力、溫度耦合試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)考慮到滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的三場(chǎng)耦合作用，是一種能夠進(jìn)行滲流、三軸應(yīng)力與溫度試驗(yàn)的三場(chǎng)耦合試驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度流量、溫度量測(cè)，還解決了滲流過(guò)程中的密封問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

該種滲流、應(yīng)力、溫度耦合試驗(yàn)機(jī)包括試驗(yàn)機(jī)本體，所述試驗(yàn)機(jī)本體內(nèi)設(shè)有試件夾具，試驗(yàn)機(jī)本體、水壓壓力源系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)、流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)整體后連接于數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集分析，設(shè)有專門(mén)的分析采集程序控制。試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示曲線、自動(dòng)采樣，保證長(zhǎng)時(shí)間量測(cè)，同時(shí)可以根據(jù)用戶需求打印通用的試驗(yàn)報(bào)告。

前述的試件夾具內(nèi)壁鋪設(shè)有一層紫銅板，試件夾具是整個(gè)滲流、三軸應(yīng)力與溫度耦合裝置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常規(guī)夾具內(nèi)部采用不銹鋼材料，導(dǎo)熱性能比較差。紫銅板的設(shè)置使得夾具內(nèi)溫度更加均勻，更容易達(dá)到試驗(yàn)的溫度條件。

前述的試件夾具內(nèi)還設(shè)有試件，所述試件為100mm×100mm×200mm的長(zhǎng)方體。巖石和混凝土的孔隙型滲流的滲透系數(shù)很小，要進(jìn)行有效的測(cè)量需要使用數(shù)百米水頭的工作水壓，如此高的工作水壓對(duì)試件的密封提出了很高的要求，另外滲流、三軸應(yīng)力與溫度耦合試驗(yàn)中還要求有很好的導(dǎo)熱性能。因此在試件的四個(gè)側(cè)面涂有一層粘結(jié)性強(qiáng)、柔韌性好的可固化導(dǎo)熱硅脂灌封膠，對(duì)試件進(jìn)行密封和導(dǎo)熱。此種硅膠在固化前具有良好的流動(dòng)性，并具有較好的彈性和強(qiáng)度，可以保證試件涂膠表面的平整度，不會(huì)因不平整而造成應(yīng)力集中，還能有效的防止水從側(cè)面滲漏進(jìn)試件內(nèi)。

前述的水壓壓力源系統(tǒng)包括精密柱塞泵，精密柱塞泵的一側(cè)連通貯水箱，另一側(cè)連通脈動(dòng)阻尼器。在精密柱塞泵與脈動(dòng)阻尼器之間的分支管路上，分別設(shè)有安全溢流閥、過(guò)壓保護(hù)裝置、兩個(gè)壓力變送器和流量出口，流量出口置于集水桶內(nèi)。壓力變送器和精密柱塞泵輸出信號(hào)于數(shù)字調(diào)節(jié)儀，數(shù)字調(diào)節(jié)儀輸出信號(hào)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。水壓壓力源系統(tǒng)中水從貯水箱流出，由精密柱塞泵提供水壓，采用高精度壓力傳感器作為壓力反饋元件，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用數(shù)字式調(diào)節(jié)儀構(gòu)成閉環(huán)控制，提供恒定的水壓控制。由于精密柱塞泵輸出水壓是波浪型的，在滲流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，水壓力以固定的周期和振幅波動(dòng)，但試驗(yàn)所需的水壓要求是恒定的，因此該系統(tǒng)引入脈動(dòng)阻尼器對(duì)水壓進(jìn)行調(diào)制，該阻尼器起到吸收和釋放能量的作用，能夠控制水壓的振動(dòng)幅度。設(shè)計(jì)的該脈動(dòng)阻尼器相比之前的阻尼器，容量更大，可以減小壓力的振幅，保證壓力曲線趨于平緩。另外將脈動(dòng)阻尼器正對(duì)精密柱塞泵的水流方向，效果更好。為了安全起見(jiàn)，超過(guò)20％的設(shè)定水壓時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)壓保護(hù)裝置，當(dāng)水壓超過(guò)安全值時(shí)，通過(guò)安全溢流閥自動(dòng)溢流?？紤]到沿程壓力損失，為了實(shí)現(xiàn)恒定壓力，通過(guò)設(shè)立在試件進(jìn)水頭的壓力變送器輸送壓力信號(hào)到數(shù)字調(diào)節(jié)儀進(jìn)行自動(dòng)壓力反饋調(diào)節(jié)。精密柱塞泵有最低轉(zhuǎn)速的限制，同時(shí)為保證泵的工作精度和穩(wěn)定性，沖程有最小輸出流量的限制，但是在做低滲透性的巖石滲流試驗(yàn)時(shí)，難以保證這個(gè)系統(tǒng)的最小流量。為此，在管路上設(shè)計(jì)一個(gè)流量出口，流量出口置于集水桶內(nèi)，使得通過(guò)試件的流量加上該部分流量的總流量大于精密柱塞泵的最低輸出量，讓系統(tǒng)回到有效調(diào)節(jié)的工作范圍。同時(shí)該流量出口還可以在不同的工作水壓下，調(diào)節(jié)合適的管路流量，達(dá)到保持一個(gè)最小流量使得精密柱塞泵能長(zhǎng)期工作不停機(jī)的目的。水壓的穩(wěn)定性和精度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性具有重要意義，圍繞這兩點(diǎn)設(shè)計(jì)的水壓壓力源系統(tǒng)，能夠連續(xù)調(diào)節(jié)工作水壓并能夠長(zhǎng)時(shí)間保持工作水壓的穩(wěn)定。

前述的溫度控制系統(tǒng)包括冷卻裝置、加熱裝置、調(diào)節(jié)儀和測(cè)溫探頭，冷卻裝置和加熱裝置分別連接于試件夾具,試件夾具輸出溫度于測(cè)溫探頭，測(cè)溫探頭通過(guò)調(diào)節(jié)儀連接于加熱裝置。加熱裝置加熱試件夾具的加熱面，加熱面緊靠試件表面對(duì)其加熱。冷卻裝置進(jìn)行溫度控制，靠近加熱面表面的測(cè)溫探頭進(jìn)行溫度反饋，調(diào)節(jié)儀通過(guò)控制加熱裝置中的電流改變加熱功率來(lái)調(diào)節(jié)溫度。另外也可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻裝置中的冷卻水溫度和冷卻水流量進(jìn)行溫度的粗調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)儀和測(cè)溫探頭進(jìn)行細(xì)調(diào)。

前述的溫度控制系統(tǒng)為三個(gè)，分別為第一溫度控制系統(tǒng)、第二溫度控制系統(tǒng)和第三溫度控制系統(tǒng)，采用多路獨(dú)立控制，使得系統(tǒng)可以連續(xù)調(diào)節(jié)到所需恒定溫度，很快達(dá)到穩(wěn)定且長(zhǎng)時(shí)間維持此溫度，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和機(jī)控溫度，并可保持恒定地溫度梯度。

前述的加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)包括四個(gè)平行的螺桿和兩個(gè)固定座，所述的螺桿分別固定于兩側(cè)的固定座上，組合為框架?？蚣軆?nèi)設(shè)有試件、進(jìn)水頭和出水頭，試件的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水頭，另一側(cè)設(shè)有出水頭。試驗(yàn)中提供一對(duì)水平x軸和一對(duì)垂直z軸壓力，由水壓力通過(guò)自平衡框架提供另一對(duì)水平y(tǒng)軸壓力，使得試驗(yàn)機(jī)可以提供垂直方向和水平方向的壓力，進(jìn)而提供持續(xù)穩(wěn)定的荷載。

前述的流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)包括流量量測(cè)系統(tǒng)和溫度量測(cè)系統(tǒng)。流量量測(cè)系統(tǒng)中試驗(yàn)對(duì)象是低滲透率的巖石和混凝土，一般的流量計(jì)難以達(dá)到所需的精度，該量測(cè)系統(tǒng)采用高精度電子天平來(lái)量測(cè)滲流流量。所述的溫度量測(cè)控制系統(tǒng)通過(guò)打孔后埋設(shè)在巖石試件內(nèi)部的鉑電阻來(lái)量測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度，通過(guò)巡檢儀實(shí)時(shí)量測(cè)試件內(nèi)部溫度，來(lái)達(dá)到相應(yīng)的試驗(yàn)條件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明考慮到巖石和混凝土的滲流、溫度和應(yīng)力三場(chǎng)耦合研究的需要，在試驗(yàn)機(jī)本體上安裝了水壓壓力源系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)、流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)成了一種能夠進(jìn)行滲流、三軸應(yīng)力耦合與溫度試驗(yàn)的三場(chǎng)耦合試驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)機(jī)具有多種試驗(yàn)工況，可滿足多種研究試驗(yàn)需要，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度流量、溫度量測(cè)，還解決了滲流過(guò)程中的密封問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中一種實(shí)施例的連接關(guān)系示意圖；

圖2是本發(fā)明中水壓壓力源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中溫度控制系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖；

圖4是本發(fā)明中加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記的含義：1-試件夾具，2-水壓壓力源系統(tǒng)，3-第一溫度控制系統(tǒng)，4-第二溫度控制系統(tǒng)，5-第三溫度控制系統(tǒng)，6-加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)，7-流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)，8-數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，9-貯水箱，10-精密柱塞泵，11-安全溢流閥，12-數(shù)字調(diào)節(jié)儀，13-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，14-流量出口，15-集水桶，16-脈動(dòng)阻尼器，17-過(guò)壓保護(hù)裝置，18-壓力變送器，19-試件，20-冷卻裝置，21-加熱裝置，22-調(diào)節(jié)儀，23-測(cè)溫探頭，24-螺桿，25-固定座，26-進(jìn)水頭，27-出水頭，28-試驗(yàn)機(jī)本體。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例1：如圖1、圖2、圖3和圖4所示，試驗(yàn)機(jī)本體28內(nèi)設(shè)有試件夾具1，試驗(yàn)機(jī)本體28、水壓壓力源系統(tǒng)2、溫度控制系統(tǒng)、加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)6、流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)7構(gòu)成一個(gè)整體后連接于數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集分析，設(shè)有專門(mén)的分析采集程序控制。試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示曲線、自動(dòng)采樣，保證長(zhǎng)時(shí)間量測(cè)，同時(shí)可以根據(jù)用戶需求打印通用的試驗(yàn)報(bào)告。試件夾具1內(nèi)壁鋪設(shè)有一層紫銅板，試件夾具1是整個(gè)滲流、三軸應(yīng)力與溫度耦合裝置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常規(guī)夾具內(nèi)部采用不銹鋼材料，導(dǎo)熱性能比較差。紫銅板的設(shè)置使得夾具內(nèi)溫度更加均勻，更容易達(dá)到試驗(yàn)的溫度條件。試件夾具1內(nèi)還設(shè)有試件19，試件19為100mm×100mm×200mm的長(zhǎng)方體。巖石和混凝土的孔隙型滲流的滲透系數(shù)很小，要進(jìn)行有效的測(cè)量需要使用數(shù)百米水頭的工作水壓，如此高的工作水壓對(duì)試件19的密封提出了很高的要求，另外滲流、三軸應(yīng)力與溫度耦合試驗(yàn)中還要求有很好的導(dǎo)熱性能。因此在試件19的四個(gè)側(cè)面涂有一層粘結(jié)性強(qiáng)、柔韌性好的可固化導(dǎo)熱硅脂灌封膠，對(duì)試件19進(jìn)行密封和導(dǎo)熱。此種硅膠在固化前具有良好的流動(dòng)性，并具有較好的彈性和強(qiáng)度，可以保證試件19涂膠表面的平整度，不會(huì)因不平整而造成應(yīng)力集中，還能有效的防止水從側(cè)面滲漏進(jìn)試件19內(nèi)。

水壓壓力源系統(tǒng)2包括精密柱塞泵10，精密柱塞泵10的一側(cè)連通貯水箱9，另一側(cè)連通脈動(dòng)阻尼器16。在精密柱塞泵10與脈動(dòng)阻尼器16之間的分支管路上，分別設(shè)有安全溢流閥11、過(guò)壓保護(hù)裝置17、兩個(gè)壓力變送器18和流量出口14，流量出口14置于集水桶15內(nèi)。壓力變送器18和精密柱塞泵10輸出信號(hào)于數(shù)字調(diào)節(jié)儀12，數(shù)字調(diào)節(jié)儀12輸出信號(hào)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)13。水壓壓力源系統(tǒng)2中水從貯水箱9流出，由精密柱塞泵10提供水壓，采用高精度壓力傳感器作為壓力反饋元件，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)13采用數(shù)字式調(diào)節(jié)儀12構(gòu)成閉環(huán)控制，提供恒定的水壓控制。由于精密柱塞泵10輸出水壓是波浪型的，在滲流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，水壓力以固定的周期和振幅波動(dòng)，但試驗(yàn)所需的水壓要求是恒定的，因此該系統(tǒng)引入脈動(dòng)阻尼器16對(duì)水壓進(jìn)行調(diào)制，該阻尼器起到吸收和釋放能量的作用，能夠控制水壓的振動(dòng)幅度。設(shè)計(jì)的該脈動(dòng)阻尼器16相比之前的阻尼器，容量更大，可以減小壓力的振幅，保證壓力曲線趨于平緩。另外將脈動(dòng)阻尼器16正對(duì)精密柱塞泵10的水流方向，效果更好。為了安全起見(jiàn)，超過(guò)20％的設(shè)定水壓時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)壓保護(hù)裝置17，當(dāng)水壓超過(guò)安全值時(shí)，通過(guò)安全溢流閥11自動(dòng)溢流?？紤]到沿程壓力損失，為了實(shí)現(xiàn)恒定壓力，通過(guò)設(shè)立在試件19進(jìn)水頭26的的壓力變送器18輸送壓力信號(hào)到數(shù)字調(diào)節(jié)儀12進(jìn)行自動(dòng)壓力反饋調(diào)節(jié)。精密柱塞泵10有最低轉(zhuǎn)速的限制，同時(shí)為保證泵的工作精度和穩(wěn)定性，沖程有最小輸出流量的限制，但是在做低滲透性的巖石滲流試驗(yàn)時(shí)，難以保證這個(gè)系統(tǒng)的最小流量。為此，在管路上設(shè)計(jì)一個(gè)流量出口14，流量出口14置于集水桶15內(nèi)，使得通過(guò)試件19的流量加上該部分流量的總流量大于精密柱塞泵10的最低輸出量，讓系統(tǒng)回到有效調(diào)節(jié)的工作范圍。同時(shí)該流量出口14還可以達(dá)到在不同的工作水壓下，調(diào)節(jié)合適的管路流量，達(dá)到保持一個(gè)最小流量使得精密柱塞泵10能長(zhǎng)期工作不停機(jī)的目的。水壓的穩(wěn)定性和精度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性具有重要意義，圍繞這兩點(diǎn)設(shè)計(jì)的水壓壓力源系統(tǒng)2，能夠連續(xù)調(diào)節(jié)工作水壓并能夠長(zhǎng)時(shí)間保持工作水壓的穩(wěn)定。

該試驗(yàn)機(jī)采用了三路獨(dú)立的溫度控制系統(tǒng)：第一溫度控制系統(tǒng)3包括冷卻裝置20、加熱裝置21、調(diào)節(jié)儀22和測(cè)溫探頭23；第二溫度控制系統(tǒng)4包括冷卻裝置20、加熱裝置21、調(diào)節(jié)儀22和測(cè)溫探頭23；第三溫度控制系統(tǒng)5包括冷卻裝置20、加熱裝置21、調(diào)節(jié)儀22和測(cè)溫探頭23。其中，冷卻裝置20和加熱裝置21分別連接于試件夾具1,試件夾具1輸出溫度于測(cè)溫探頭23，測(cè)溫探頭23通過(guò)調(diào)節(jié)儀22連接于加熱裝置21。加熱裝置21加熱試件夾具1的加熱面，加熱面緊靠試件19表面對(duì)其加熱。冷卻裝置20進(jìn)行溫度控制，靠近加熱面表面的測(cè)溫探頭23進(jìn)行溫度反饋，調(diào)節(jié)儀22通過(guò)控制加熱裝置21中的電流改變加熱功率來(lái)調(diào)節(jié)溫度。另外也可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻裝置20中的冷卻水溫度和冷卻水流量進(jìn)行溫度的粗調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)儀22和測(cè)溫探頭23進(jìn)行細(xì)調(diào)。該系統(tǒng)可以連續(xù)調(diào)節(jié)到所需恒定溫度，很快達(dá)到穩(wěn)定且長(zhǎng)時(shí)間維持此溫度，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和機(jī)控溫度，并可保持恒定地溫度梯度。另外，該試驗(yàn)機(jī)的加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)6包括四個(gè)平行的螺桿24和兩個(gè)固定座25，螺桿24分別固定于兩側(cè)的固定座25上，組合為框架?？蚣軆?nèi)設(shè)有試件19、進(jìn)水頭26和出水頭27，試件19的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水頭26，另一側(cè)設(shè)有出水頭27。試驗(yàn)中提供一對(duì)水平x軸和一對(duì)垂直z軸壓力，由水壓力通過(guò)自平衡框架提供另一對(duì)水平y(tǒng)軸壓力，使得試驗(yàn)機(jī)可以提供垂直方向?yàn)?00KN的壓力和水平方向?yàn)?00KN的壓力，進(jìn)而提供持續(xù)穩(wěn)定的荷載。

該試驗(yàn)機(jī)的流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)7包括流量量測(cè)系統(tǒng)和溫度量測(cè)系統(tǒng)。流量量測(cè)系統(tǒng)中試驗(yàn)對(duì)象是低滲透率的巖石和混凝土，一般的流量計(jì)難以達(dá)到所需的精度，該量測(cè)系統(tǒng)采用高精度電子天平來(lái)量測(cè)滲流流量。考慮到流量量測(cè)的蒸發(fā)補(bǔ)償，需要根據(jù)研究對(duì)象的實(shí)際滲流量和蒸發(fā)速度的相對(duì)大小，兼顧測(cè)量精度和測(cè)量效率，選擇合適的測(cè)量方法測(cè)量流量：對(duì)于滲透系數(shù)≥10-8cm/s的試件19，試驗(yàn)中用塑料杯接收滲流出的水，塑料杯放在電子天平上，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)定合適的取樣頻率來(lái)自動(dòng)采集質(zhì)量數(shù)據(jù)并記錄和處理，也可以人工定期稱量水的質(zhì)量變化，計(jì)算出流量值；對(duì)于滲透系數(shù)＜10-8cm/s的試件19，設(shè)計(jì)了一套測(cè)量小流量的方法，即在接收滲流水的容器中倒一層普通食用色拉油，由于水比油重，每次滴入的水自動(dòng)沉到油層下面，持續(xù)48小時(shí)觀測(cè)表明蒸發(fā)量基本為零。溫度量測(cè)控制系統(tǒng)通過(guò)打孔后埋設(shè)在巖石試件19內(nèi)部的鉑電阻來(lái)量測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度，通過(guò)巡檢儀實(shí)時(shí)量測(cè)試件19內(nèi)部溫度，來(lái)達(dá)到相應(yīng)的試驗(yàn)條件。該試驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集分析，設(shè)有專門(mén)的分析采集程序控制。試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示曲線、自動(dòng)采樣，保證長(zhǎng)時(shí)間量測(cè)，同時(shí)可以根據(jù)用戶需求打印通用的試驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)施例2：如圖1所示，該種滲流、應(yīng)力、溫度耦合試驗(yàn)機(jī)包括試驗(yàn)機(jī)本體28，試驗(yàn)機(jī)本體28內(nèi)設(shè)有試件夾具1，試驗(yàn)機(jī)本體28、水壓壓力源系統(tǒng)2、溫度控制系統(tǒng)、加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)6、流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)7構(gòu)成一個(gè)整體后連接于數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8。試件夾具1內(nèi)壁鋪設(shè)有一層紫銅板，紫銅板的設(shè)置使得夾具內(nèi)溫度更加均勻，更容易達(dá)到試驗(yàn)的溫度條件。試件夾具1內(nèi)還設(shè)有試件19，其四個(gè)側(cè)面涂有一層粘結(jié)性強(qiáng)、柔韌性好的可固化導(dǎo)熱硅脂灌封膠。水壓壓力源系統(tǒng)2提供0～10MPa的穩(wěn)定壓力，壓力穩(wěn)定在工作水頭的0.5％以內(nèi)。第一溫度控制系統(tǒng)3、第二溫度控制系統(tǒng)4、和第三溫度控制系統(tǒng)5分別控制試件19各個(gè)面的溫度和水溫，溫度范圍在0～100℃，精度在±0.25℃以內(nèi)，可以在試件19上形成一定的溫度條件和溫度梯度。加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)6提供所需的恒定的應(yīng)力條件。流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)7采用高精度的電子天平來(lái)量測(cè)滲透低滲透率的軟巖滲流量，通過(guò)埋設(shè)在巖石試件19內(nèi)部的鉑電阻來(lái)量測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8提供整個(gè)系統(tǒng)的全程數(shù)據(jù)記錄和分析。該試驗(yàn)機(jī)考慮到滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的三場(chǎng)耦合作用，是一種能夠進(jìn)行滲流、三軸應(yīng)力耦合與溫度試驗(yàn)的三場(chǎng)耦合試驗(yàn)設(shè)備。

本發(fā)明中一種實(shí)施例的工作原理：滲流、應(yīng)力與溫度耦合試驗(yàn)的目的是研究在溫度和應(yīng)力變化下材料滲透能力的變化規(guī)律。在改變溫度、應(yīng)力等條件后的測(cè)量階段，必須保持孔隙水壓的穩(wěn)定分布，才能保證測(cè)量值的變化是由溫度或者應(yīng)力單因素變化引起的，這樣便于分析總結(jié)其中的規(guī)律。本試驗(yàn)機(jī)采用穩(wěn)態(tài)定水位法進(jìn)行室內(nèi)滲透試驗(yàn)，即在試件19的兩端施加一定或變化的水壓差，通過(guò)測(cè)量滲流量來(lái)計(jì)算試件19的滲透系數(shù)。該試驗(yàn)機(jī)通過(guò)測(cè)量不同應(yīng)力組合下試件19的滲透系數(shù)，可以分別研究溫度、外載或孔隙水壓對(duì)滲透系數(shù)的影響，測(cè)量精度也比較高。在試件夾具1內(nèi)壁鋪設(shè)有一層紫銅板，使內(nèi)部溫度更加的均勻，便于達(dá)到試驗(yàn)的溫度條件。試件19采用可固化導(dǎo)熱硅脂灌封膠作為密封材料，水壓壓力源系統(tǒng)2提供穩(wěn)定壓力，溫度控制系統(tǒng)分別控制試件19各個(gè)面的溫度和水溫，可以形成一定的溫度條件和溫度梯度，加載和自動(dòng)控制系統(tǒng)6提供所需的恒定應(yīng)力條件，流量和溫度量測(cè)系統(tǒng)7采用高精度的電子天平來(lái)量測(cè)低滲透率的巖石滲流量，通過(guò)埋設(shè)在試件19內(nèi)部的鉑電阻來(lái)量測(cè)試驗(yàn)中的溫度，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8提供整個(gè)系統(tǒng)的全程數(shù)據(jù)記錄和分析。