1.一種隧道工程中圍巖及加固區滲流試驗系統，包括加固區模型箱（1）、圍巖區模型箱
（2）、移動式循環水箱裝置（3）和水壓力測試系統（4）；其特征在于：所述加固區模型箱（1）上
設有第一頂板（17）和第一底板（18），第一頂板（17）和第一底板（18）均設有35mm外邊緣，外
邊緣上均布12個螺栓孔（16），第一頂板（17）、第一底板（18）與圍巖區模型箱（2）通過螺栓
（20）連接；所述加固區模型箱（1）的側壁中部豎向均勻分布有4個第一水壓測量孔（5a）并安
置測壓軟管（6），測壓軟管（6）置于加固區模型箱（1）內部的一端連接有透水石（19），測壓軟
管（6）的另一側與水銀U型管（8）相連；所述加固區模型箱（1）的側壁上方設有第一溢流孔
（21），加固區模型箱（1）的側壁下方設有第一進水孔（22）；所述圍巖區模型箱（2）分為上部
箱體（2a）和下部箱體（2b），上部箱體（2a）具有第二頂板（28）和第二底板（27），第二頂板
（28）和第二底板（27）均設有35mm外邊緣，外邊緣上均布12個螺栓孔（16），下部箱體（2b）具
有第三頂板（26）和第三底板（25），第三頂板（26）也設有35mm外邊緣，外邊緣上均布12個螺
栓孔（16），上部箱體（2a）和下部箱體（2b）通過螺栓（20）連接；所述上部箱體（2a）的側壁中
部豎向等間距設置3個第二水壓測量孔（5b），下部箱體（2b）的側壁中部豎向等間距設置3個
第三水壓測量孔（5c），第二水壓測量孔（5b）和第三水壓測量孔（5c）處均安裝有測壓軟管
（6），測壓軟管（6）一端與圍巖區模型箱（2）內的透水石（19）連接，另一端與水銀U型管（8）相
連，圍巖區模型箱（2）的側壁設有用于對試驗對象進行開啟或封堵的第二溢流孔（23）和第
二進水孔（24）；所述移動式循環水箱裝置（3）包括上水箱（3a）和下水箱（3b），上水箱（3a）內
部1/4邊長處設有高300mm的隔板（9），將上水箱（3a）分為溢流區和儲水區，儲水區底部設有
第三進水孔（12）和滲流出水孔（11），溢水區底部設有用于循環水箱回流的第三溢流孔
（10），下水箱（3b）通過水泵（29）向上水箱（3a）補給，上水箱（3a）通過滲流出水孔（11）為加
固區模型箱（1）、圍巖區模型箱（2）提供作用水頭；所述水壓力測試系統（4）包括透水石
（19）、測壓軟管（6）、水銀U型管（8）及刻度板（7），透水石（19）預埋于加固區模型箱（1）和圍
巖區模型箱（2）中并通過測壓軟管（6）與水銀U型管（8）相連，刻度板（7）設置在水壓力測試
系統（4）的側壁，所述螺栓（20）連接處均設置有用于密封的止水橡膠貼（14），第一進水孔
（22）與第一底板（18）距離10mm，第一溢流孔（21）與第一頂板（17）距離10mm。
2.根據權利要求1所述的隧道工程中圍巖及加固區滲流試驗系統，其特征在于，所述加
固區模型箱（1）是由6mm厚PVC板組成的邊長為200mm的立方體結構；所述圍巖區模型箱（2）
是由6mm厚PVC板組成的長方體結構，圍巖區模型箱（2）的尺寸為長×寬×高=200mm×200mm
×1000mm，上部箱體（2a）的高度為600mm，下部箱體（2b）的高度為400mm，第三底板（25）為
450mm×450mm的正方形，圍巖區模型箱（2）的內壁采用鑿毛處理以消除邊界效應；所述移動
式循環水箱裝置（3）由6mm厚PVC板組成，上水箱（3a）為320mm×320mm×400mm的長方體，下
水箱（3b）為400mm×400mm×400mm的立方體。
3.一種如權利要求1-2任一所述的隧道工程中圍巖及加固區滲流試驗系統的試驗方
法，其特征在于，包括以下步驟：
1）將預先配制好的圍巖及加固區材料按設定的滲透系數分層鋪設于圍巖區模型箱（2）
和加固區模型箱（1）中，并預埋透水石（19）；
2）調節移動式循環水箱裝置（3）至試驗水頭，為圍巖區模型箱（2）和加固區模型箱（1）
提供恒定靜水頭、動水頭或變水頭，待滲流穩定后，通過第一溢流孔（21）、第二溢流孔（23）
收集單位時間內的滲流量；
3）將加固區模型箱（1）與圍巖區模型箱（2）利用螺栓（20）連接，加固區模型箱（1）置于
圍巖區模型箱（2）的上方時表示隧道下部巖土體，反之表示隧道上部巖土體，螺栓（20）連接
處通過設置止水橡膠貼（14）密封，利用軟管將滲流出水孔（11）與第二進水孔（24）相連以提
供地下水補給，待滲流穩定后，通過刻度板（7）上讀取各測點的水壓力；
4）根據達西定律，由所測水壓力值和地下水滲流量換算得到圍巖區模型箱（2）或加固
區模型箱（1）內巖土體的滲透系數。
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