【技术实现步骤摘要】
用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置及其试验方法
本专利技术属于岩土工程
,具体涉及用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置及其试验方法。
技术介绍
随着我国经济实力的稳步提升,和中央“一带一路”线路的提出,人们对石油、天然气、矿产资源和高铁的数量和质量要求也越来越高,而这些资源的开采和高铁等项目的建设都离不开对地下岩体稳定性和变形的研究。而关于岩石稳定性的一个重要因素就是岩石的抗剪强度,特别是岩石的峰值后抗剪强度,因此这些都需要研究岩石破裂面的抗剪强度。道路交通、水利水电、能源、国防工程以及采矿工程等国家重点工程项目都离不开研究岩体,如地下工程围岩、边坡岩体、地基岩体等的变形破坏和稳定性,而这一切都与岩石或者岩体内存在的原始裂缝有关;因此研究已经断开的岩石或者裂缝延伸但没有断开的岩石的抗剪强度就显得十分重要。地质活动,如地震、火山喷发、构造运动等都是具有方向上的不确定性的特点,同时,人类工程活动的开挖、爆破、掘进、钻井等也会有方向的不确定性,因而这会导致岩石破裂方向不尽相同,有水平的,有垂直的,有大倾斜的,也有小角度破裂的,并且形成的裂缝数量也或多或少不一样;而在现今技术条件下,人们在不知道原始裂缝分布方向时,大多选择垂直于地表钻探取样,因此取出的岩石试样中裂缝分布也千差万别。过去研究岩石抗剪强度时,选择的方法多是先钻芯取样,然后将试样送去工程加工成需要的标准试样,然后再在剪切机上进行剪切。但是,在加工岩石试样时,会耗费大量的人力、物力和财力,而且制作岩石试样时或多或少会对原始裂缝产生破坏影响,对于没有断开的岩石试样一定会产生额外的应力,甚至是使原本没 ...
【技术保护点】
用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,包括主机(5)、剪切试验机,其特征在于:还包括裂缝面积测量仪、岩石试样模具盒、岩石试样剪切盒,所述岩石试样模具盒与岩石试样剪切盒相匹配,所述主机(5)与剪切试验机电连接,所述剪切试验机包括竖向轴力施加机构(41)和水平剪切力施加机构(42);所述裂缝面积测量仪包括木质支架(11),所述木质支架(11)上设有测试平台(12)和试样放置台(13),所述试样放置台(13)位于测试平台(12)的下方,所述测试平台(12)的中心位置设有矩形通孔(14),所述矩形通孔(14)的外围设有参照标尺(15),所述测试平台(12)的上表面设有铁质支架(16),所述铁质支架(16)上可拆卸连接有相机(17),所述相机(17)与矩形通孔(14)相对应;所述岩石试样模具盒包括上盒(21)和下盒(22),所述上盒(21)与下盒(22)可拆卸连接,所述上盒(22)的上表面和下表面均设有开口(23),所述下盒(22)的上表面设有开口(23);所述的岩石试样剪切盒包括上剪切盒(31)和下剪切盒(32),所述上剪切盒(31)和下剪切盒(32)相对称,所述上剪切盒(31)和下剪切盒(3 ...
【技术特征摘要】
1.用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,包括主机(5)、剪切试验机,其特征在于:还包括裂缝面积测量仪、岩石试样模具盒、岩石试样剪切盒,所述岩石试样模具盒与岩石试样剪切盒相匹配,所述主机(5)与剪切试验机电连接,所述剪切试验机包括竖向轴力施加机构(41)和水平剪切力施加机构(42);所述裂缝面积测量仪包括木质支架(11),所述木质支架(11)上设有测试平台(12)和试样放置台(13),所述试样放置台(13)位于测试平台(12)的下方,所述测试平台(12)的中心位置设有矩形通孔(14),所述矩形通孔(14)的外围设有参照标尺(15),所述测试平台(12)的上表面设有铁质支架(16),所述铁质支架(16)上可拆卸连接有相机(17),所述相机(17)与矩形通孔(14)相对应;所述岩石试样模具盒包括上盒(21)和下盒(22),所述上盒(21)与下盒(22)可拆卸连接,所述上盒(22)的上表面和下表面均设有开口(23),所述下盒(22)的上表面设有开口(23);所述的岩石试样剪切盒包括上剪切盒(31)和下剪切盒(32),所述上剪切盒(31)和下剪切盒(32)相对称,所述上剪切盒(31)和下剪切盒(32)的左右两侧面均设有支耳(33)、前后两侧面均设有对中缺口(34)。2.根据权利要求1所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,其特征在于:所述上盒(21)的下端设有凸条(24),所述下盒(22)的上端设有与凸条(24)相匹配的凹槽(25)。3.根据权利要求2所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,其特征在于:所述岩石试样模具盒为木质材料或橡胶材料。4.根据权利要求1所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,其特征在于:所述岩石试样剪切盒的长度尺寸*高度尺寸*宽度尺寸为240mm×230mm×110mm。5.根据权利要求4所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,其特征在于:所述岩石试样剪切盒的内部长度尺寸*高度尺寸*宽度尺寸为200mm×200mm×100mm。6.根据权利要求5所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置,其特征在于:所述支耳(33)上设有通孔(35)。7.基于权利要求1~6任意一项所述的用于任意角度岩石破裂面的剪切试验装置的试验方法,其特征在于:包括岩石破裂面面积的测量步骤、剪切试样的制作步骤、岩石裂缝抗剪强度测量步骤;所述岩石破裂面面积的测量步骤包括以下步骤,步骤一:安装裂缝面积测量仪和相机(17),调整相机(17)和测试平台(12)水平,且使相机(17)的镜头与矩形通孔(14)相对应;步骤二:将需要测量的岩石试件放在试样放置台(13)上,并...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢强,杨文君,梁莉,董晓霞,梁蕾,王晶晶,唐艺,张晓,王辉,陈傲,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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