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龙图腾网获悉河海大学申请的专利不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116359098B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310364854.7，技术领域涉及：G01N15/08；该发明授权不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法是由赵远洋;刘星星;王惠民;马洪玉;杨俊成;吴俊杰;王景;盛金昌设计研发完成，并于2023-04-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法，包括：供水系统、渗透压控制系统、现场原位样、数据量测系统及渗透液收集系统；所述现场原位样分别与供水系统、渗透压控制系统、数据量测系统、渗透液收集系统相连；本发明通过渗透压控制系统实现试样孔隙水压力、渗透压力的双调节，从而获取断层带内渗透系数‑有效应力之间的耦合本构关系、根据工程具体情况确定的某一有效应力状态下的临界水力坡降及破坏水力坡降。

本发明授权不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验方法，基于不同有效应力状态下断层带渗流特性原位试验装置，装置包括：供水系统、渗透压控制系统、现场原位样、数据量测系统及渗透液收集系统；所述现场原位样分别与供水系统、渗透压控制系统、数据量测系统、渗透液收集系统相连； 供水系统包括：供水桶、单吸多级离心泵、调压阀和稳压罐，四者依序相连； 渗透压控制系统包括：压力调节设备、反向压力控制设备；二者均由调压、控压设备和高精度压力表组成；所述调压、控压设备包括：调速器、中止阀，所述调速器的输入端与中止阀的输出端相连，所述调速器的输出端与高精度压力表相连；所述压力调节设备分别与供水系统、现场原位样相连；所述反向压力控制设备分别与渗透液收集桶、现场原位样相连；所述压力调节设备与现场原位样、反向压力控制设备与现场原位样之间均布设有高精度流量计； 现场原位样外部采用钢筋混凝土形成密闭空间，内部由原位试样、进水仓、出水仓组成，进水仓、出水仓分别位于原位试样的两端，且二者内部设有鹅卵石，所述进水仓布置有进水管，与压力调节设备连接；所述出水仓布置有出水管、排气孔、漏斗管；所述出水管与反向压力控制设备连接；所述漏斗管一端内置于出水仓底部； 数据量测系统包括：测压管、无纸记录仪、高精度流量计；多个所述测压管均匀埋设在原位试样及鹅卵石中；所述无纸记录仪分别与多个所述测压管相连；高精度流量计分别布置在进水管、出水管的两侧； 渗透液收集系统包括：颗粒收集罐和渗透液收集桶；所述颗粒收集罐与漏斗管的另一端相连； 其特征在于，方法步骤如下： 步骤1：在主洞内寻找断层带位置，分析断层带破碎程度及其内填充物性质、细颗粒含量； 步骤2：断层带除主应力方向不卸荷外，其余各面开两个支洞、一个连通洞，与周围切断，制作原位试样，根据工程地应力资料确定初始法向应力σ及工程实际情况确定试验中采用的最大孔隙水压力Pmax 步骤3：检验原位试样中各设备和阀门运行正常后安装试验装置，对试样进行饱和，饱和试样完成后，确保各管路中充满水； 步骤4：关闭反向压力控制设备，将供水系统中调压阀调至最大，并将渗透压控制系统中压力调节设备调至某一小的压力值，观察无纸记录仪中各测压管对应读数，待各读数一致后确认试验装置密闭性完好，开始试验； 步骤5：保持压力调节设备压力不变，调节反向压力控制设备压力略小于压力调节设备压力不变，确保二者压力差小于0.005MPa，待稳定后同时通过调节渗透压控制系统将试样内部孔隙水压力增至P； 步骤6：逐级加载渗透压力，每级加载完成后隔10～30分钟记录一次出水流量Q及各测压管读数h，当前后两次读数不变后渗流达到稳定，加载下一级渗透压力； 步骤7：根据原位试样截面面积A、渗径长度L，计算每级渗透压下渗流稳定时试样平均渗透坡降i＝h-hL、平均流速v＝QA，绘制lgv-lgi曲线，利用公式lgv＝lgk+lgi拟合求得孔隙水压力P下的渗透系数k； 步骤8：以步骤5方式将试样内部孔隙水压力P逐级加载至Pmax，利用步骤6、步骤7获取不同孔隙水压力下的渗透系数； 步骤9：计算孔隙水压力P对应的有效应力σ＝σ-P，绘制出k～σ曲线，并用指数型经验公式k＝k·exp-b·σ拟合，从而获取初始渗透系数k及应力敏感系数b； 步骤10：在步骤8中孔隙水压力为Pmax对应的渗透压力基础上，继续逐级加载渗透压力，同时观察颗粒收集罐、出水情况：当颗粒收集罐出现细微颗粒或出水变浑浊时，及时记录出水流量Q、各测压管读数hic；当试样破坏或水头无法增加时，记录出水流量Q、各游测压管读数hif，试验终止； 步骤11：以步骤7方式处理步骤10中所测数据并绘制lgv-lgi曲线，结合步骤10中试验现象确定最小有效应力σemin＝σ-Pmax下临界水力坡降i＝h1c-h5cL、破坏水力坡降i＝h1f-h5fL。

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