1.一種飽水地層掌子面土體在三向應(yīng)力下臨界滲透氣壓測試裝置,其特征在于,包括試樣飽和單元、臨界滲透氣壓測試單元、軸向壓力模擬單元,徑向圍壓模擬單元;
試樣飽和單元:包括側(cè)壁(7)、上透水石(1)、下透水石(2)和上蓋(6)及底座(9),原狀試樣(4)套上隔水橡膠膜(3)裝入側(cè)壁(7)中,側(cè)壁(7)與隔水橡膠膜(3)緊密貼合,原狀試樣(4)上部與底部分別與高滲透性上透水石(1)、下透水石(2)緊密貼合,下透水石(2)與底座(9)的凹槽中的加載活塞(16)密封嵌置連接,上透水石(1)與上蓋(6)的凹槽嵌置密封連接;上蓋(6)中部設(shè)置上蓋通道(5),底座(9)中部設(shè)置有底座通道(10);
臨界滲透氣壓測試單元:利用試樣飽和單元對原狀試樣進(jìn)行飽和以后,進(jìn)行臨界滲透氣壓測試,將試樣飽和單元中的側(cè)壁(7)、上透水石(1)、下透水石(2)替換為承壓壁(27)、止水透氣的上陶土板(12)和下陶土板(13),飽和試樣的上部與底部分別與上陶土板(12)、下陶土板(13)緊密貼合,下陶土板(13)和加載活塞(16)密封嵌置連接,上陶土板(12)和承壓板(24)嵌置密封連接,承壓板(24)位于上蓋(6)下部,承壓壁(27)和上蓋(6)及底座(9)密封嵌置構(gòu)成壓力室(21);底座(9)中部的凹槽中固定有油缸(22),油缸(22)內(nèi)部的加載桿(25)與加載活塞(16)相連,加載活塞(16)向上伸入壓力室(21);底座(9)位于壓力室(21)內(nèi)腔與油缸(22)之間的部位設(shè)有向壓力室(21)注水的進(jìn)水閥(18);上蓋通道(5)與氣液壓力-流量測試系統(tǒng)(14)相連,底座通道(10)與氣液壓力-流量控制系統(tǒng)(11)相連,底座通道(10)貫穿加載活塞(16);氣液壓力-流量控制系統(tǒng)(11)連接底部通道(10),上蓋通道(5)與氣液壓力-流量測試系統(tǒng)(14)相連;
軸向壓力模擬單元包括GDS軸壓控制系統(tǒng)(19)、進(jìn)油接頭(17)、出油接頭(20)、油缸(22)、加載活塞(16),GDS軸壓控制系統(tǒng)通過與進(jìn)油接頭(17)、出油接頭(20)相連,控制底座(9)中部的凹槽中固定的油缸(22)內(nèi)的壓力,油缸(22)內(nèi)部的加載桿(25)與加載活塞(16)相連;GDS軸壓控制系統(tǒng)(19)通過加載活塞(16)向原狀試樣(4)施加設(shè)定的軸向壓力以模擬隧道的軸向壓力;
徑向圍壓模擬單元:包括壓力室(21),底座(9)位于壓力室(21)內(nèi)腔與油缸(22)之間的部位設(shè)有向壓力室(21)注水的進(jìn)水閥(18),上蓋(6)設(shè)有與壓力室(21)連通的排氣閥(15),進(jìn)水閥(18)與徑向圍壓控制系統(tǒng)(26)相連。