CN209707317U - 动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统，属于岩土工程技术领域。该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统包括围压室、围压加载装置、动力加载装置和孔压加载装置，围压室中空。围压加载装置与围压室连接，动力加载装置与围压室抵接，动力加载装置用于沿岩石试样的轴向对岩石试样施加动荷载。孔压加载装置包括管道和液压泵，管道分别与液压泵和围压室连通，液压泵用于向石块试样的端部泵送液体。本实用新型改善了现有技术中岩石试样所受应力状态单一，不能反映动荷载和水压力共同作用下地下工程安全性的技术问题。

Description

动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体而言，涉及一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，交通、水利水电等领域的地下工程建设得到空前发展，地下工程在运营过程中遇到的地形地质条件日趋复杂，所面临的工程灾害问题也越来越具有挑战性，其中地下水的威胁尤为突出，地下水会破坏地下工程的稳定性，为了准确评价地下水对地下工程的影响，有必要测得地下岩石的渗透率。

在地下工程运营阶段，地下岩石经常受到周期性的动荷载的扰动，如隧道、地铁在运营过程中受到的交通荷载的循环扰动。动荷载长期存在于地下工程运营阶段，岩石在动荷载长期作用下的渗透特性一定程度上反映了岩石的变形和破坏规律。动荷载作用下岩石的渗透率与静态荷载作用下岩石的渗透率有显著区别。因此，测得动荷载扰动过程中岩石的渗透率对于评价地下工程的长期稳定性具有重要意义。

而现有的测试岩石渗透率的方法均是在静力加载条件下进行的，即通过模拟岩石试样在地下工程中的应力状态，并待该应力状态稳定后，测试岩石在该应力状态下的渗透率。可以看出，现有的测试岩石渗透率的方法得到的渗透率不能准确评价地下工程的长期稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统，以解决现有技术中岩石试样所受应力状态单一，不能反映动荷载和水压力共同作用下地下工程安全性的技术问题。本实用新型提供一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统，包括围压室、围压加载装置、动力加载装置和孔压加载装置；

围压室中空，围压室用于盛放岩石试样；

围压加载装置与围压室连接，围压加载装置用于沿围压室的环向，通过围压室对岩石试样施加围压；

动力加载装置与围压室抵接，动力加载装置用于沿岩石试样的轴向，通过围压室对岩石试样施加动荷载；

孔压加载装置包括管道和液压泵，管道与液压泵连通，管道穿过围压室与岩石试样的端部连接，液压泵用于向岩石试样的端部泵送液体。

进一步的，动力加载装置包括活塞缸和液压站；

活塞缸与液压站连通，活塞缸上设置有活塞杆，活塞杆与围压室抵接，活塞杆能够在液压站的驱动下，沿岩石试样的轴向往复振动，以通过围压室对岩石试样施加动荷载。

进一步的，管道包括第一管道和第二管道；

第一管道的其中一端穿过围压室与岩石试样的其中一端连接，第一管道的另一端与液压泵连通；

第二管道的其中一端穿过围压室与岩石试样的另一端连接，第二管道的另一端与液压泵连通。

进一步的，孔压加载装置还包括第一阀门、第一液体压力传感器、第二阀门和第二液体压力传感器；

第一阀门和第一液体压力传感器均安装在第一管道上；

第二阀门和第二液体压力传感器均安装在第二管道上。

进一步的，孔压加载装置还包括第三管道和第三阀门；

第三管道的其中一端与第一管道的管身连通，第三管道的另一端与第二管道的管身连通，第三阀门安装在第三管道上。

进一步的，孔压加载装置还包括流量检测件，第一管道上和第二管道上均安装有流量检测件。

进一步的，还包括反力框架，围压室安装在反力框架上，反力框架用于支撑围压室。

本实用新型所提供的岩石动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统能产生如下有益效果：

本实用新型提供的岩石渗透率测试系统包括围压室、围压加载装置、动力加载装置和孔压加载装置，围压加载装置与围压室连接，围压室用于盛放岩石试样，围压加载装置能够对围压室施加围压，围压室可以将上述围压传递给岩石试样，进而可以对岩石试样施加围压，以模拟岩石的每个面在地下岩层中受到的压力。动力加载装置与围压室抵接，动力加载装置能够沿岩石试样的轴向对围压室施加动荷载，围压室可以将该动荷载传递给岩石试样，以模拟岩石在地下岩层中实际受到的动荷载的扰动。孔压加载装置通过管道和液压泵可以将向岩石试样的端部泵送液体，进而可以对岩石试样施加液体压力，以模拟岩石在地下岩层中实际受到的地下水压力。

与现有技术相比，本实用新型提供的岩石渗透率测试系统利用围压加载装置、动力加载装置和孔压加载装置可以模拟岩石在地下岩层中实际受力状态，利用动力加载装置可以模拟岩石在地下岩层中受到的动荷载，使得岩石的受力状态更加贴合实际受力情况。因而利用本实用新型提供的岩石渗透率测试系统计算得到的岩石渗透率能够准确评价地下工程的长期稳定性。

可以看出，本实用新型提供的岩石渗透率测试系统改善了现有技术中岩石试样所受应力状态单一，不能反映动荷载和水压力共同作用下地下工程安全性的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的岩石渗透率测试系统的结构示意图；

图2为图1中的动力加载装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的围压室中的岩石试样受力示意图；

图4为本实用新型实施例提供的动力加载装置对岩石试样施加力的加载路径示意图。

图中:

1-围压室；10-岩石试样；2-围压加载装置；3-动力加载装置；30-活塞缸；300-活塞杆；301-缸体；302-端盖；303-底座；304-腔体；31-液压站；32-动力控制器；4-孔压加载装置；40-液压泵；41-第一管道；42-第二管道；43-第一阀门；44-第一液体压力传感器；45-第二阀门；46-第二液体压力传感器；47-第三管道；48-第三阀门；5-反力框架；6-计算机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统，下面结合附图对本实用新型提供的动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统进行详细的描述：

实施例：

如图1-2所示，本实施例提供的岩石渗透率测试系统包括围压室1、围压加载装置2、动力加载装置3和孔压加载装置4，围压室1中空，围压室1用于盛放岩石试样10。围压加载装置2与围压室1连接，围压加载装置2用于沿岩石试样10的环向，通过围压室1对岩石试样10施加围压。

其中，动力加载装置3与围压室1抵接，动力加载装置3用于沿岩石试样10的轴向，通过围压室1对岩石试样10施加动荷载。孔压加载装置4包括管道和液压泵，管道分别与液压泵和围压室连通，液压泵用于通过管道向岩石试样10的液压泵其中一端泵送液体，此时岩石试样10的另一端可以连通大气，以便于液体从岩石试样10的另一端流出。

其中，围压加载装置2能够对围压室1施加围压，围压室1可以将上述围压传递给岩石试样10，进而可以对岩石试样10施加围压，以模拟岩石的每个侧面在地下岩层中受到的压力。动力加载装置3与围压室1抵接，动力加载装置3能够沿岩石试样10的轴向对围压室1施加动荷载，围压室1可以将该动荷载传递给岩石试样10，以模拟岩石在地下岩层中实际受到的动荷载的扰动。孔压加载装置4通过管道和液压泵可以向岩石试样10的其中一端泵送液体，进而可以对岩石试样10施加液体压力，以模拟岩石在地下岩层中实际受到的地下水压力。

其中，围压室1内部与岩石试样10之间填充有液压油，围压室1对岩石试样10造成的围压可以通过液压油传递给岩石试样10。

进一步的，在利用该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统测试岩石渗透率时，还可以先将岩石试样10放入热缩套内，再将岩石试样10与热缩套放置在围压室内1内，热缩套可以隔绝液压油与岩石试样10，以防止液压油粘附在岩石试样10表面。其中，热缩套为三轴试验中常用的热缩套。

与现有技术相比，本实施例提供的岩石渗透率测试系统利用围压加载装置2、动力加载装置3和孔压加载装置4可以按照实施例一提供的动荷载扰动过程岩石渗透率测试方法对岩石试样10测试渗透率。本实施例提供的岩石渗透率测试系统利用围压加载装置2、动力加载装置3和孔压加载装置4可以模拟岩石在地下岩层中实际受力状态，利用动力加载装置3可以模拟岩石在地下岩层中受到的动荷载，使得岩石的受力状态更加贴合实际受力情况。因而利用本实施例提供的岩石渗透率测试系统计算得到的岩石渗透率能够准确评价地下工程的长期稳定性。

因而，本实施例提供的岩石渗透率测试系统同样改善了现有技术中岩石试样10所受应力状态单一，不能反映动荷载和水压力共同作用下地下工程安全性的技术问题。其中，围压室1和围压加载装置2可以是现有的能够测试岩石渗透率的岩石三轴测试设备。

如图2所示，本实施例提供的动力加载装置3包括活塞缸30和液压站31，活塞缸30与液压站31连通，活塞缸30上设置有活塞杆300，活塞杆300与围压室1抵接，活塞杆300能够在液压站31的驱动下，沿岩石试样10的轴向往复振动，以通过围压室1对岩石试样10施加动荷载。

如图2所示，活塞缸30包括缸体301、端盖302、底座303和活塞杆300，端盖302通过螺栓固定在缸体301的其中一端上，底座303通过螺栓固定在缸体301的另一端上，活塞杆300的其中一端设置在缸体301中，且活塞杆300的另一端穿过端盖302暴露在空气中，活塞杆300能够在缸体301中移动。

进一步的，如图2所示，活塞杆300将缸体301内部分成两个腔体304，其中，液压站31能够向活塞缸30供油，液压站31能够改变活塞缸30的缸体301内的两个腔体304中的进油量和出油量，而两个腔体304中的进油量和出油量被改变后，活塞缸30上的活塞杆300会移动，进而可以使与围压室1抵接的活塞杆300的端部沿岩石试样10的轴向往复振动。

其中，保持活塞缸30的缸体301内的两个腔体304中的油量不变，可以使活塞杆300沿岩石试样10的轴向，对围压室1施加静压力，进而对岩石试样10施加静压力。

可以看出，本实施例提供的岩石渗透率测试系统还可以测试静荷载作用下的岩石试样10的渗透率，适用性更广泛。

进一步的，如图2所示，本实施例提供的动力加载装置3还可以包括动力控制器32，动力控制器32与液压站31连接，动力控制器32可以安装在活塞缸30上，动力控制器32能够向液压站31发送改变进油量和改变出油量的指令，液压站31接收到动力控制器32发送的指令后，可以改变缸体301中的腔体304中的进油量和出油量，进而可以使与围压室1抵接的活塞杆300的端部往复振动。

其中，通过改变缸体301中的油量可以改变活塞杆300的振动频率、振幅和振动波形，进而可以对岩石试样10施加不同的动荷载，以模拟不同的工况。本实施例提供的动力加载装置3中的活塞杆300的振动频率可以稳定在30Hz以内，对岩石试样10输出的动荷载的波形可以为正弦波、三角波和矩形波等振动波形。本实施例提供的动力加载装置3利用活塞缸30和液压站31，可以使对岩石试样10稳定施加动荷载。

其中，活塞缸30可以与围压室1上与岩石试样10其中一端对应位置处抵接。

在利用该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统测试动荷载扰动过程岩石渗透率时，动力加载装置3可以先向岩石试样10施加轴向静压力，再向岩石试样10施加动荷载。因而本实施例提供的动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统可以利用一个动力加载装置完成轴向静压力和动荷载的施加过程，而不需另置用于施加轴向静压力的加载装置，不仅可以节约成本，还可以节约该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统的占用空间。如图1所示，管道可以包括第一管道41和第二管道42，第一管道41的其中一端与围压室1连通，围压室1能够与岩石试样10的其中一端连通，第一管道41的另一端与液压泵40连通。第二管道42的其中一端与围压室1连通，围压室1能够与岩石试样10的另一端连通，第二管道42的另一端与液压泵40连通。

其中，液压泵40可以为水压计量泵，水压计量泵便于调节向岩石试样10两端输送的液体量。

其中，通过第一管道41向岩石试样10其中一端输送液体，并使岩石试样10另一端连通大气，可以使岩石试样10其中一端受到液体压力，进而使岩石试样10两端之间形成渗透压力，此时该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统用于测试动荷载扰动过程岩石渗透率。

当通过第一管道41向岩石试样10其中一端输送液体，以及通过第二管道42向岩石试样10另一端输送液体时，可以利用该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统进行孔隙水压力相关实验。

进一步的，如图1所示，孔压加载装置4还可以包括第一阀门43、第一液体压力传感器44、第二阀门45和第二液体压力传感器46。第一阀门43和第一液体压力传感器44均安装在第一管道41上。第二阀门45和第二液体压力传感器46均安装在第二管道42上。

第一液体压力传感器44和第二液体压力传感器46均可以为水压传感器，第一液体压力传感器44用于检测第一管道41中的液体压力，第二液体压力传感器46用于检测第二管道42中的液体压力。第一液体压力传感器44测得的液体压力为岩石试样10其中一端的液体压力，第二液体压力传感器46测得的液体压力为岩石试样10另一端的液体压力。第一液体压力传感器44和第二液体压力传感器46便于试验人员得知岩石试样10端部的液体压力值。

其中，第一阀门43和第二阀门45可以使第一管道41和第二管道42同时向岩石试样10两端同时输送液体，还可以使第一管道41单独向岩石试样10其中一端输送液体，此时岩石试样10的另一端可以连通大气。

如图1所示，孔压加载装置4还可以包括第三管道47和第三阀门48，第三管道47的其中一端与第一管道41的管身连通，第三管道47的另一端与第二管道42的管身连通，第三阀门48安装在第三管道47上。

第三阀门48能够控制第三管道47是否将第一管道41和第二管道42连通，当打开第三阀门48使第一管道41和第二管道42连通时，岩石试样10两端的液体压力相等，此时对岩石试样10施加的液体压力为孔隙水压力，继而可以利用该岩石渗透率测试系统进行岩石试样10的孔隙水压力相关实验。

当关闭第三阀门48使第一管道41和第二管道42不连通时，岩石试样10两端的液体压力不相等，此时岩石试样10两端形成有渗透压力。

其中，孔压加载装置4还可以包括流量检测件，第一管道41上和第二管道42上均安装有流量检测件。

流量检测件可以为流量计或者液体流量传感器，流量检测件便于得知岩石试样10上游输送液体的渗流量，便于计算岩石试样10的渗透率。

如图1所示，本实施例提供的岩石渗透率测试系统还可以包括反力框架5，围压室1安装在反力框架5上，反力框架5用于支撑围压室1。

本实施例提供的岩石渗透率测试系统还可以包括计算机6，计算机6上可以设置有数据采集系统，计算机6分别与围压加载装置2、动力加载装置3和孔压加载装置4连接。计算机6能够用于采集围压加载装置2对岩石试样10施加的围压值、动力加载装置3对岩石试样10施加的轴向静压力和动荷载、孔压加载装置4对岩石试样10施加的渗透压力，以及可以采集岩石试样10上游输送液体的渗流量，计算机6中可以提前录入岩石试样10的长度、截面面积和液体的粘滞系数，然后根据实施例一提供的公式(1)，每隔一定时间间隔计算得到岩石试样10在动荷载下扰动下的渗透率，上述一定时间间隔没有限制，可以为1秒或者1分钟。

其中，对岩石试样10施加的围压值、轴向静压力值、动荷载值和液体压力值，均可以利用计算机6的采集系统收集到，且可以利用计算机6系统实时监测上述围压值、轴向静压力值、动荷载值和液体压力值。还可以利用计算机6的采集系统和流量计监测并采集向岩石试样10其中一端输送的液体的单位时间渗流量。

进一步的，在试验开始前可以提前在计算机6上设定好数据采集频率，利用计算机6间隔性的采集上述围压值、轴向静压力值、动荷载值、液体压力值和对岩石试样10其中一端输送的液体的单位时间渗流量，与现有技术中利用人工记录试验数据的方式相比，不仅可以提升渗透率测试效率还可以降低测试误差。

利用本实施例提供的动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统测试岩石渗透率时，首先可以通过观察和筛选挑选出合格的岩石试样10，再对岩石试样10进行饱和。再模拟岩石在地下岩层中实际受力情况，利用围压加载装置2对饱和后的岩石试样10施加围压，并模拟岩石受到交通荷载等周期性动荷载造成的循环扰动，利用动力加载装置3沿岩石试样10的轴向对岩石试样10施加动荷载。再模拟岩石实际受到的地下水压力，利用孔压加载装置4沿岩石试样10的轴向对岩石试样10的其中一端输送液体，以对岩石试样10其中一端施加液体压力，并使岩石试样10两端的渗透压力保持稳定。在岩石试样10受到动荷载扰动时，测得流向岩石试样10端部液体的流量，根据达西定律(Darcy定律)，结合渗透压力和其余已知参数可以计算得到岩石试样10在动荷载扰动下的渗透率。

其中，在选取试样时，可以对多个岩石试样10进行观察和筛选，并剔除掉尺寸和形状离散性较大的不合格岩石试样10，留下尺寸和形状均合格的岩石试样10以用于测试动荷载下岩石的渗透率。

在本实施例中，岩石试样10可以为直径为50mm、高度为100mm的圆柱形岩石试样10。

在实际应用中，岩石试样10可以是完整岩石试样10，也可以是包含预制不同形成机制裂隙的岩石试样10，还可以是混凝土试块，从而可以根据不同的试验目的测得完整岩石、裂隙岩石或混凝土材料在动荷载扰动过程中的渗透率。

在饱和试样时，可以按照岩石力学实验中常用的真空抽气法对岩石试样10进行饱和。对岩石试样10进行饱和是为了尽可能排除岩石试样10内部孔隙和裂隙中的气体，进而减小对测试结果造成的误差。

进一步的，在饱和试样还可以沿岩石试样10的环向，利用围压加载装置2对岩石试样10施加压力，以及沿岩石试样10的轴向，利用孔压加载装置4对岩石试样10的其中一端施加液体压力，以强制饱和试样。

强制饱和是为了提升饱和岩石试样10的效率，以及防止岩石试样10未被完全饱和。其中，强制饱和岩石试样10时，可以先沿岩石试样10的环向，对岩石试样10施加压力，以使岩石试样10受到一定的围压，进而便于岩石试样10吸水饱和。继而可以沿岩石试样10的轴向对岩石试样10其中一端输送液体，以对岩石试样10的其中一端施加一定的液体压力，同样便于岩石试样10吸水饱和。

其中，沿岩石试样10的轴向对岩石试样10端部施加的一定的液体压力是通过在岩石试样10的其中一端保持恒定的水压力，使岩石试样10的另一端连通大气实现的，待岩石试样10的另一端出现水滴，即视为强制饱和完成。

在强制饱和岩石试样10之后，对岩石试样10施加围压之前，还可以沿岩石试样10的轴向，利用动力加载装置3对岩石试样10的端部施加轴向预压力。轴向预压力为静压力，轴向预压力便于后续对岩石试样10施加轴向静压力。对岩石试样10完成强制饱和后，需要测试渗透率之前，还需要先将岩石试样10端部施加的液体压力卸除再施加动荷载，以减少渗透率的测试误差。

如图3所示，P_c为围压，围压是指沿笛卡尔坐标系的x、y、z方向对所述目标试样施加的相同应力大小的静水压力。在施加围压之前，可以先根据地下岩石的环向实际受到的静水压力得到试验所需围压，再沿岩石试样10的环向，利用围压加载装置2对岩石试样10施加上述围压。

对岩石试样10施加围压后，可以沿岩石试样10的轴向，利用动力加载装置3对岩石试样10施加试验所需动荷载，如图1所示，P_d为动荷载。其中，动荷载为具有一定振幅、频率的周期性动荷载，动荷载可以具有正弦波、三角波和矩形波等多种振动波形。试验所需动荷载的振幅、频率和波形可以根据地下工程岩石实际受到的周期扰动确定。

如图2所示，在施加动荷载步骤过程中，可以对岩石试样10端部逐渐施加荷载，待荷载稳定后，可以改变荷载的振幅和频率，此时对岩石试样10端部施加的荷载为动荷载。

对岩石试样10施加动荷载后，可以沿岩石试样10的轴向，利用孔压加载装置4向岩石试样10的其中一端输送液体，直至岩石试样10两端的渗透压力达到试验所需渗透压力，如图1所示，P_w为岩石试样10一端的液体压力。

其中，岩石试样10两端的渗透压力等于岩石试样10两端受到的液体压力之差。可以提前根据地下岩层中岩石实际受到的地下水造成的压力情况确定岩石试样10两端所需的渗透压力，再向岩石试样10的其中一端输送液体，而使岩石试样10的另一端与大气连通，此时岩石试样10另一端不受到液体压力，因而岩石试样10其中一端的液体压力可以根据上述岩石试样10两端所需的渗透压力确定。

进一步的，如图2所示，在施加液体压力时，为防止岩石试样10突然受到液体压力的冲击，可以逐渐增加岩石试样10端部的液体压力，待液体压力稳定后再计算岩石试样10的渗透率。

其中，在施加液体压力步骤中，向岩石试样10端部输送的液体可以为蒸馏水，还可以为具有一定侵蚀作用的化学流体。

当施加的液体压力值稳定后，测得岩石试样10在受到围压、动荷载和液体压力时端部的液体流量值，继而可以根据达西定律计算岩石试样10的渗透率，具体地，可以根据公式(1)计算岩石试样10的渗透率：

其中，k为岩石试样10的渗透率；Q为对岩石试样10其中一端输送的液体的单位时间渗流量，Q可以通过流量计、流量泵等工具测得；μ为液体的动力黏滞系数，可以通过动力黏滞系数表查得；L为岩石试样10的长度；Δp为岩石试样10两端的渗透压力，在测试过程中Δp保持不变，Δp需要提前根据地下岩层中岩石实际受到地下水压力确定，因而在测试过程中Δp是已知值；A为岩石试样10的横截面积。

在测试过程中，会随着动荷载的变化而发生变化，因而在动荷载的作用下，k的值随时间增长而不断变化。可以看出，地下工程受到动荷载的扰动时，地下工程中的岩石的渗透率与静荷载作用下的岩石的渗透率是不同的。因而在分析运营中的地下工程的稳定性时，动荷载扰动下的岩石渗透率相较于静荷载作用下的岩石渗透率准确性更高。

在本实施例中，还可以根据试验需要改变岩石试样10受到的围压、动荷载和液体压力，进而可以测得不同工况条件下动荷载扰动过程中的岩石渗透率。

进一步的，在施加动荷载之前还可以沿岩石试样10的轴向，对岩石试样10施加试验所需轴向静压力。如图1所示，P_s为轴向静压力，先对岩石试样10逐渐施加轴向静压力，并待轴向静压力稳定后再对岩石试样10施加动荷载，可以防止岩石试样10由静止状态突然受到动荷载导致受力状态不稳定，对试验造成较大误差。

进一步的，轴向静压力可以通过使动力加载装置3中的液压站31和活塞缸30保持稳定而得到，而动荷载的振幅、频率和波形的改变均可以通过改变液压站31和活塞缸30的动作而得到。

其中，对岩石试样10施加的轴向静压力和动荷载均是在试验前根据岩石在地下岩层中实际受力情况确定，因而轴向静压力和动荷载均是已知值。在对岩石试样10施加轴向静压力和动荷载之前，可以先设定轴向静压力和动荷载的应力加载路径，如图4所示。在实际应用中，还可以利用计算机6中预先设定的程序控制该动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统中的液压站31、围压加载装置2和液压泵40按照上述应力加载路径对岩石试样10施加轴向静压力和动荷载。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种动荷载扰动过程岩石渗透率测试系统，其特征在于，包括围压室、围压加载装置、动力加载装置和孔压加载装置；

所述围压室中空，所述围压室用于盛放岩石试样；

所述围压加载装置与所述围压室连接，所述围压加载装置用于沿岩石试样的环向，通过所述围压室向岩石试样施加围压；

所述动力加载装置与所述围压室抵接，所述动力加载装置用于沿岩石试样的轴向通过所述围压室对岩石试样施加动荷载；

所述孔压加载装置包括管道和液压泵，所述管道分别与所述液压泵和所述围压室连通，所述液压泵用于通过所述管道向岩石试样的端部输送液体液压泵。

2.根据权利要求1所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，所述动力加载装置包括活塞缸和液压站；

所述活塞缸与所述液压站连通，所述活塞缸上设置有活塞杆，所述活塞杆与所述围压室抵接，所述活塞杆能够在所述液压站的驱动下，沿岩石试样的轴向往复振动，以通过所述围压室向岩石试样施加动荷载。

3.根据权利要求1所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，所述管道包括第一管道和第二管道；

所述第一管道的其中一端与所述围压室连通，所述第一管道的另一端与所述液压泵连通；

所述第二管道的其中一端与所述围压室连通，所述第二管道的另一端与所述液压泵连通。

4.根据权利要求3所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，所述孔压加载装置还包括第一阀门、第一液体压力传感器、第二阀门和第二液体压力传感器；

所述第一阀门和所述第一液体压力传感器均安装在所述第一管道上；

所述第二阀门和所述第二液体压力传感器均安装在所述第二管道上。

5.根据权利要求3所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，所述孔压加载装置还包括第三管道和第三阀门；

所述第三管道的其中一端与所述第一管道的管身连通，所述第三管道的另一端与所述第二管道的管身连通，所述第三阀门安装在所述第三管道上。

6.根据权利要求3所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，所述孔压加载装置还包括流量检测件，所述第一管道上和所述第二管道上均安装有所述流量检测件。

7.根据权利要求1-6任一项所述的岩石渗透率测试系统，其特征在于，还包括反力框架，所述围压室安装在所述反力框架上，所述反力框架用于支撑所述围压室。