1.一种CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：它包括真三轴实验盒、注浆系统（6）、出浆系统（7）和数据收集系统（8），真三轴实验盒包括紧贴岩石试样（16）上下左右四个面形成加载结构的刚性垫板组合系统（4），刚性垫板组合系统（4）包括四块错位设置的刚性垫板，刚性垫板与刚性垫板接触处设置有胶皮垫并通过螺栓施力将其压紧，刚性垫板组合系统（4）外侧设有刚性加载框体，刚性加载框体与刚性垫板组合系统（4）之间分别设有纵向施力装置和横向施力装置；岩石试样（16）的前面和后面设有紧贴岩石试样（16）的柔性施力装置，柔性施力装置与刚性垫板组合系统（4）相互匹配从而将岩石试样（16）包裹住，柔性施力装置始终保持与刚性垫板组合系统（4）无死角贴合岩石试样（16）的外表面，从而最大程度的保证岩石试样（16）的前面和后面受力均匀。

2.根据权利要求1所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

具体包括第一主应力加载系统（1）、第二主应力加载系统（2）、第三主应力柔性加载系统（3），还包括底座部分（5）、注浆系统（6）、出浆系统（7）和数据收集系统（8）；底座部分（5）包括底座（26），底座（26）中心设有底座出浆口（27）；第一主应力加载系统（1）、第二主应力加载系统（2）、第三主应力柔性加载系统（3）、刚性垫板组合系统（4）和底座部分（5）组装构成真三轴实验盒；

刚性垫板组合系统（4）包括第一主应力上垫板（54）、第一主应力下垫板（25）、第二主应力左侧垫板（23）、第二主应力右侧垫板（53）、由上向下垫板紧固螺栓（13）、由下向上垫板紧固螺栓（29）、由左向右垫板紧固螺栓（22）、由右向左垫板紧固螺栓（49）、上透水板（14）和下透水板（30）；其中第一主应力上垫板（54）设置在岩石试样（16）的上面，第一主应力下垫板（25）设置在岩石试样（16）的下面，上透水板（14）设在第一主应力上垫板（54）与岩石试样（16）之间，下透水板（30）设在第一主应力下垫板（25）与岩石试样（16）之间，第二主应力左侧垫板（23）和第二主应力右侧垫板（53）分别设置在岩石试样（16）的左侧和右侧；

第一主应力加载系统（1）包括第一主应力反力板（9）、第一主应力施力千斤顶（10）、第一主应力反力柱（11）、第一主应力顶板（12）、第一主应力施力柱（57）；第一主应力反力板（9）通过四支第一主应力反力柱（11）设置在第一主应力顶板（12）上，第一主应力顶板（12）的中心处设有通孔，所述第一主应力反力板（9）与第一主应力顶板（12）之间垂直设有第一主应力施力千斤顶（10），第一主应力施力千斤顶（10）上设有第一主应力施力柱（57），第一主应力施力柱（57）的端面穿过第一主应力顶板（12）的通孔与第一主应力上垫板（54）的上表面接触；第一主应力施力千斤顶（10）尾端通过管路连接有第一主应力施力加压泵（52）；

第二主应力加载系统（2）包括第二主应力顶板（32）、第二主应力施力挡板（17）、第二主应力施力垫板（18）、第二主应力施力柱（19）、第二主应力施力千斤顶（20）、第二主应力施力柱固定螺栓（21）、第二主应力施力加压泵（20）和第二主应力施力反力架（50）；第二主应力顶板（32）和第二主应力施力挡板（17）分别设置在刚性垫板组合系统（4）的两侧，第二主应力顶板（32）和第二主应力施力挡板（17）的顶端通过螺栓（15）分别与第一主应力顶板（12）连接、底端通过螺栓（15）分别与底座（26）连接，第二主应力施力垫板（18）设置于第二主应力施力挡板（17）左侧、位于第二主应力施力挡板（17）与第二主应力右侧垫板（53）之间，第二主应力施力柱（19）包括贯穿第二主应力顶板（32）的方形柱，方形柱的一端与第二主应力左侧垫板（23）接触，另一端设有厚板，厚板上通过四个第二主应力施力柱固定螺栓（21）固定于第二主应力顶板（32），厚板上设有第二主应力施力千斤顶（20），第二主应力施力千斤顶（20）通过管路连接有第二主应力施力加压泵（51），第二主应力施力反力架（50）套在真三轴实验盒外侧与第二主应力施力千斤顶（20）相接触；

所述由上向下垫板紧固螺栓（13）固定于第一主应力顶板（12），并按由上向下方向施力于第二主应力左侧垫板（23），所述由下向上垫板紧固螺栓（29）固定于底座（26），并按由下向上方向施力于第二主应力右侧垫板（53）；所述由左向右垫板紧固螺栓（22）固定于第二主应力顶板（32），并按由左向右方向施力于第一主应力下垫板（25）；所述由右向左垫板紧固螺栓（49）固定于第二主应力施力挡板（17），并按由右向左方向施力于第一主应力上垫板（54）；

第三主应力柔性加载系统（3）包括第三主应力施力液囊（31）、第三主应力施力液囊挡板（33）和第三主应力施力液囊挡板固定螺栓（34）；第三主应力施力液囊（31）共有两个，分别设置在岩石试样（16）的前面和后面，并与刚性垫板组合系统（4）配合将岩石试样（16）包裹起来，两个第三主应力施力液囊（31）外侧分别设有两个第三主应力施力液囊挡板（33），第三主应力施力液囊挡板（33）上下两端分别通过第三主应力施力液囊挡板固定螺栓（34）与第一主应力顶板（12）和底座（26）固定，第三主应力施力液囊（31）上设有进水颈口，进水颈口依次贯穿第一主应力下垫板（25）和底座（26），进水颈口通过法兰连接有第三主应力注水管路（38），第三主应力注水管路（38）顺序连接有阀门（55）、第三主应力注水减水阀（36）、第三主应力注水压力变送器（35）和第三主应力手动注水泵（37）；

注浆系统（6）包括注浆管（56）、阀门（55）、注浆隔膜流量表（39）、注浆压力变送器（58）、注浆储浆罐（40）、注浆减压阀（41）和注浆氮气供气罐（42）；注浆管（56）一端穿过第二主应力施力挡板（17）、第一主应力上垫板（54）直至上透水板（14），注浆管（56）的另一端通过管路与注浆储浆罐（40）上的阀门（55）连接，管路上顺序设有两个阀门（55）、注浆隔膜流量表（39）和注浆压力变送器（58），注浆储浆罐（40）通过管路与注浆氮气供气罐（42）连接，管路上设有注浆减压阀（41）；

出浆系统（7）包括出浆管（28）、阀门（55）、出浆流量表（43）、出浆容纳桶（45）、出浆浆液称重器（46）和出浆管路（44），出浆管（28）一端穿过底座出浆口（27）、第一主应力下垫板（25）与下透水板（30）接触，另一端通过出浆管路（44）连接出浆容纳桶（45），出浆容纳桶（45）设置在出浆浆液称重器（46）上，出浆管路（44）上设有阀门（55）和出浆流量表（43）；

数据收集系统（8）包括无纸记录仪（47）和笔记本电脑（48），无纸记录仪（47）分别连接注浆压力变送器（58）、注浆隔膜流量表（39）、出浆流量表（43），笔记本电脑（48）连接出浆浆液称重器（46）和无纸记录仪（47）。

3.根据权利要求2所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

刚性垫板组合系统（4）的第一主应力上垫板（54）、第二主应力右侧垫板（53）、第一主应力下垫板（25）、第二主应力左侧垫板（23）围绕岩石试样（16）依次顺时针错位互扣拼接设置，第一主应力上垫板（54）、第二主应力右侧垫板（53）、第一主应力下垫板（25）、第二主应力左侧垫板（23）顺时针错位互扣拼接接触处设有垫板胶皮垫（24），并利用由上向下垫板紧固螺栓（13）、由下向上垫板紧固螺栓（29）、由左向右垫板紧固螺栓（22）和由右向左垫板紧固螺栓（49）尽力将第一主应力上垫板（54）、第一主应力下垫板（25）、第二主应力左侧垫板（23）、第二主应力右侧垫板（53）相互接触处压紧，以防止浆液的溢出。

4.根据权利要求2所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

所述第二主应力施力柱固定螺栓（21）能够限制第二主应力施力柱（19）相对于第二主应力顶板（32）向左产生位移，将第二主应力加载系统（2）的应力值保持于最终加载时的应力值。

5.根据权利要求2所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

所述数据收集系统（8）能够将注浆压力、注浆流量实时记录，通过计算可得到浆液渗流系数的实时变化规律。

6.根据权利要求2所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

第一主应力上垫板（54）下开设有凹槽，上透水板（14）设置在第一主应力上垫板（54）的凹槽内，第一主应力下垫板（25）上开设有凹槽，下透水板（30）设置在第一主应力下垫板（25）的凹槽内，实际使用时使用热缩管将岩石试样（16）包裹设置并利用上下密封带固定于刚性垫板组合系统（4）的上透水板（14）与下透水板（30）之间，有效提高注浆的密封性。

7.根据权利要求2所述的CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验装置，其特征在于：

所述第三主应力柔性加载系统（3）具有两个第三主应力施力液囊（31），能够实现第三主应力方向应力施加不相等的加载方式，从而实现单面卸载。

8.一种CT扫描用刚柔型真三轴注浆渗流耦合试验方法，其特征在于步骤如下：

a首先准备好岩石试样（16），之后在岩石试样（16）表面涂抹硅胶，待硅胶晾干之后用热缩管将岩石试样（16）包裹牢固并利用上下密封带固定于刚性垫板组合系统（4）的上透水板（14）与下透水板（30）之间；

b将刚性垫板组合系统（4）置于底座部分（5）上并在刚性垫板组合系统（4）上安装第一主应力加载系统（1）和第二主应力加载系统（2）安装好；

c将制备完善的试件放置在装配好的试验装置内，安装好刚性垫板组合系统，利用由上向下垫板紧固螺栓（13）、由左向右垫板紧固螺栓（22）、由下向上垫板紧固螺栓（29）和由右向左垫板紧固螺栓（49）对第一主应力上垫板（54）、第一主应力下垫板（25）、第二主应力左侧垫板（23）、第二主应力右侧垫板（53）的接触处施加压力，压力大小视具体情况而定，保证垫板与垫板之间接触处达到最大限度的接触为准；此过程保持岩石试样（16）位置不变，然后缓慢施加第二主应力至1.0MPa，随后再缓慢施加第一主应力至1.0MPa；

d安装第三主应力柔性加载系统，之后将第一主应力和第二主应力缓慢加压至第一工作压力，在此期间第三主应力亦缓慢加压至第一工作压力，

e然后将第一主应力第二主应力缓慢加压至第二工作应力，然后继续加载第一主应力直至岩石试样（16）破坏，此时轴向应力应变曲线会出现应力残余现象，将第二主应力施力柱固定螺栓（21）螺紧，拆下第二主应力施力反力架（50）f 关闭安装有岩石试样（16）的真三轴实验盒的所有阀门，保证岩石试样（16）的压力不变的情况下拆除所有连接的管路，然后将真三轴实验盒放入医用CT进行扫描，收集扫描图片，然后从医用CT机上取下真三轴实验盒；

g在空旷的试验区域，安装好真三轴实验盒与注浆系统（6）、出浆系统（7）、数据收集系统（8）的管路，打开注浆管（56）及出浆管（28）上各处的阀门（55），打开注浆氮气供气罐（42），随即调整注浆减压阀（41）至预设注浆压力P1，开始进行注浆；待注浆隔膜流量表（39）、注浆压力变送器（58）、出浆流量表（43）数值稳定，此时出浆浆液称重器（46）数值增长速率稳定后，完成一次注浆压力的稳定注浆试验；

h关闭注浆氮气供气罐（42），关闭各处阀门（55），将注浆管（56）、出浆管（28）处的连接断开，将注浆系统（6）、出浆系统（7）、数据收集系统（8）拆下，将安装有岩石试样（16）的真三轴实验盒放在医用CT进行扫描，收集扫描图片，扫描结束后从医用CT机上取下；

i回到原试验区域，安装真三轴实验盒与注浆系统（6）、出浆系统（7）、数据收集系统（8）的管路，打开注浆管（56）及出浆管（28）的各处阀门（55），打开注浆氮气供气罐（42），调节随即调整注浆减压阀（41）至设计注浆压力P2，继续进行注浆；待注浆隔膜流量表（39）、注浆压力变送器（58）、出浆流量表（43）及出浆浆液称重器（46）数值稳定后完成第二次注浆压力的稳定注浆，然后调高注浆压力值，，即可完成不同注浆压力的注浆渗流试验；

j重复步骤h进行CT扫描试验，之后重复步骤i进行下一注浆压力的注浆实验，直至将设计的注浆压力值试验做完为止，以测定不同注浆终压下破裂岩体试样（16）的浆液渗透系数，以及研究不同注浆压力下岩体裂隙的扩展、增大裂隙宽度及压密未渗流区域的裂隙的效应及机理，拆卸实验装置，进行及时的清洗、整理；如果想进行不同的三向应力、不同的加载路线下压裂试样的注浆渗流耦合实验，则需重复步骤d h。

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