【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程测量仪器领域,尤其涉及一种二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置。
技术介绍
近年来,随着能源开采、核废料处理、水利工程以及地下空间的利用等大型工程的大量兴建,岩石渗流问题日益得到关注,在矿山开采、水利水电、隧道、边坡加固等岩土工程中,裂隙渗流对岩体工程的稳定性有着重要影响。一方面岩体裂隙是导致地下工程水害的重要原因之一,另一方面裂隙的存在也大大降低了岩体强度。众所周知,因为水的可压缩性很小,容易传递压力,含水孔隙中的流体压力会改变岩体中的应力状态。但是,岩体的形变性质与流体的形变性质有明显的差别,所以流体压力所造成的应力场的改变,以及流动的地下水动态性质所造成的流体应力的连续变化,都对地质体的形变特性起不可忽视的影响。因此,研究裂隙岩体的破裂机理和强度特性将对水电工程地质学学科及岩体工程稳定学科有十分重要的理论意义和实际工程应用价值。对于岩石材料来说,剪切破坏是其主要破坏形态,因此岩石体剪切-渗流耦合破坏机理的研究对解决上述问题有着重要的意义。参考文献1(新型数控岩石节理剪切渗流试验台的设计与应用,王刚,岩土力学,30(10),2009)提出了一种数控岩石节理剪切渗流试验台,其主要功能为:在节理试件法向方向上,试验台有3类可控边界条件:恒定法向应力(CNL)、恒定法向位移(CNV)和恒定法向刚度(CNS)。平行节理剪切方向,可施加剪切力或位移、渗透压力。在3种边界和荷载条件下可进行节理剪切试验、 ...
【技术保护点】
一种二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于,所述二维岩石试样呈方形,其上具有裂隙网络;该二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置包括:底架(10),其上方分为进样区域和测试区域,在该进样区域和测试区域之间具有滑轨;密封机构(20),用于密封二维岩石试样,其在四个侧面上分别开设透水区域(23a~23d);岩石试样底座(30),其可在滑轨上自由滑动,用于将水平放置的二维岩石试样由进样区域运送至测试区域;纵向加载机构,固定于所述底架(10)的测试区域的上方,整体为可升降结构;侧向加载机构,固定于底架(10)的测试区域的上方,其整体为可升降结构,与所述纵向加载机构相互错开;其中,在运送所述二维岩石试样时,所述纵向加载机构和侧向加载机构升起;在二维岩石试样被运送至测试区域后,所述纵向加载机构和侧向加载机构落下,分别对运送至测试区域的二维岩石试样施加纵向和侧向力。
【技术特征摘要】
1.一种二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于,所述二维岩石试样呈方形,
其上具有裂隙网络;
该二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置包括:
底架(10),其上方分为进样区域和测试区域,在该进样区域和测试区域之间具有滑轨;
密封机构(20),用于密封二维岩石试样,其在四个侧面上分别开设透水区域(23a~
23d);
岩石试样底座(30),其可在滑轨上自由滑动,用于将水平放置的二维岩石试样由进样
区域运送至测试区域;
纵向加载机构,固定于所述底架(10)的测试区域的上方,整体为可升降结构;
侧向加载机构,固定于底架(10)的测试区域的上方,其整体为可升降结构,与所述纵向
加载机构相互错开;
其中,在运送所述二维岩石试样时,所述纵向加载机构和侧向加载机构升起;在二维岩
石试样被运送至测试区域后,所述纵向加载机构和侧向加载机构落下,分别对运送至测试
区域的二维岩石试样施加纵向和侧向力。
2.根据权利要求1所述的二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于,所述二维
岩石试样呈方形,所述密封机构(20)包括:
两纵向密封垫(21、22),分别位于二维岩石试样的上部和下部,实现二维岩石试样的
上、下表面的密封;
侧向密封环(23),呈“回”字形,其从四周将二维岩石试样包围起来,实现二维岩石试样
四个侧面的密封;
其中,在所述侧向密封环(23)的四条侧边上分别开设有透水区域(23a~23d)。
3.根据权利要求2所述的二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于:
所述纵向密封垫(21、22)由透明PVC材质制备;
所述侧向密封环(23)由聚氨酯材料通过注塑工艺制备。
4.根据权利要求1所述的二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于,所述纵向
加载机构(40)包括
固定于底架测试区域上方的四根立柱(41);
固定于所述四根立柱顶部的电机安装板(42);
固定于所述电机安装板上方,并向下伸出输出螺纹杆的至少一台第一纵向升降电机
(43);以及
包括相对位置固定的上加载板(44a)和下加载板(44b)的双层加载框架(44),所述下加
载板(44b)的下表面固定有钢化玻璃板(45);
其中,上加载板(44a)的四个边角位置开设有滑动孔,四根立柱穿过四个滑动孔,对该
上加载板(44a)的上下滑动提供限位,上加载板(44a)在所述至少一台第一纵向升降电机的
输出螺纹杆的对应位置开设有螺纹孔,所述至少一台第一纵向升降电机的输出螺纹杆螺入
对应的螺纹孔内,在所述至少一台第一纵向升降电机被驱动的情况下,四根输出螺纹杆推
动双层加载框架向下滑动,由所述钢化玻璃板(45)压住下方的二维岩石试样。
5.根据权利要求2所述的二维岩石试样裂隙网络渗流试验装置,其特征在于,所述侧向
加载机构(50)包括:
至少两台第二纵向升降电机(51),其底部固定于底架(10)上;以及
反力框架(13),固定于所述至少两台第二升降电机(51)输出轴的上部;
其中,反力框架(...
【专利技术属性】
技术研发人员:马国伟,董茜茜,李芳,刘潇,夏从礼,
申请(专利权)人:北京工业大学,立方通达实业天津有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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