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专利号: 2023100955666
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述测量方法包括以下步骤:步骤(1):得到材料的渗透系数k;

得到材料的渗透系数k,具体操作如下:

通过测量单个材料满足渗透终止条件的渗流量、渗径、试样截面面积、水位差、满足对应渗流量所需要的时间确定渗透系数k,渗透系数k的公式如下:其中,Q为满足规范ASTM D5084中的达到渗透终止条件的pvf,pvf为孔隙体积流量;L为渗透试样的渗径,一般指渗透试样固结完成后的高度;A为渗透试样的截面面积;Δh为平均水位差;Δt为达到渗流量Q时的所需时间;

步骤(2):确定材料满足渗透终止条件的渗流量Q和对应的时间t;

步骤(3):建立混合材料的渗透系数、流量之间的方程组,求解混合材料接触面允许的最大宽度;

建立混合材料的渗透系数基于相邻材料之间截面不发生反应,建立混合材料的流量与渗透系数的方程组,推导出接缝允许最大宽度的公式:其中,QR为材料实际情况下时间t内流经试样的渗流量、QT为材料理论情况下时间t内流经试样的渗流量;L为渗径;k为隔离屏障满足渗透性要求的最大渗透系数;Δt为满足理论渗透终止条件所需要的时间;Δh为平均水头差;d为柔性壁试样的直径。

2.根据权利要求1所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述步骤(2)中渗流量Q通过三联柔性壁渗透仪试验仪器获得。

3.根据权利要求1所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述步骤(3)中渗透试样材料布局根据推导公式是由两种材料组成,若含有三种及以上的材料则需要根据公式推导流程重新推导。

4.根据权利要求1所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述步骤(2)中渗透实验的渗流量Q所使用的渗透试样为内径7cm,横截面积2

38.4845cm的柔性壁标准试样。

5.根据权利要求2所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述水位差在保持下游水头不变的情况下通过软件调整上游水头以达到不同水头高度测得渗流速度与水力梯度。

6.根据权利要求1所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述步骤(3)中渗透试样材料布局根据推导公式是由两种材料组成,将两种材料分为材料a、材料b,材料a为渗透试样1、材料b为渗透试样2;

对于材料a的渗透系数,公式如下:

其中,k1为材料a的渗透系数、Q1为材料a中达到渗透终止条件的孔隙体积流量、L为渗透试样1的渗径、A为渗透试样1的截面面积;Δh为平均水位差;Δt1为达到渗流量Q1时所需的时间;

对于材料b的渗透系数,公式如下:

其中,k2为材料a的渗透系数、Q2为材料b中达到渗透终止条件的孔隙体积流量、L为渗透试样2的渗径、A为渗透试样2的截面面积;Δh为平均水位差;Δt2为达到渗流量Q2时所需的时间。

7.根据权利要求6所述的一种隔离屏障与基岩接缝处允许最大缝隙宽度的测量方法,其特征在于:所述材料a的渗透试样1通过将水、凹凸棒土与水泥混合,并搅拌均匀,密封放置在温度为20°、湿度为98%的养护箱中养护28d得到;

所述材料b的渗透试样2通过将与渗透试样1中同样的凹凸棒土与水泥、基岩组合,密封放置在温度为20°、湿度为98%的养护箱中养护28d得到。