[發明專利]一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410498166.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104297060B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李利平;王旌;王慶瀚;李術才;陳云娟;周宗青;張乾青;石少帥
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01N1/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 楊琪,張勇

1.一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，包括底板，所述底板上設有試件澆筑模具，底板兩側固定連接有支撐架，所述支撐架相對于底板的一端設有固定轉軸，支撐架通過轉軸與轉盤滑動凹槽連接，所述轉盤滑動凹槽與加載卸荷裝置連接；所述加載卸荷裝置包括隨機節理轉盤，所述隨機節理轉盤的外周環向設有與轉盤滑動凹槽相配合的轉盤滑動軌道，所述轉盤滑動軌道上布設有刻度，所述隨機節理轉盤的內部設有環向加載擋板，環向加載擋板與隨機節理轉盤內側壁之間設有環向加載裝置；試件拼接體安裝于所述環向加載擋板圍成的內部圓環內。

2.如權利要求1所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述轉盤滑動凹槽與轉盤滑動軌道咬合連接。

3.權利要求1所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述試件拼接體為圓環狀，試件拼接體的內環安裝有支撐環，所述支撐環與試件拼接體的內壁緊密接觸。

4.如權利要求1所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述環向加載擋板由若干塊擋板拼接而成。

5.權利要求4所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述環向加載擋板的內徑與試件拼接體的外徑相同。

6.如權利要求1所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述隨機節理轉盤的外周還設有轉盤固定凸起，與用于試件鋪設均勻平整的底盤連接。

7.如權利要求6所述的一種用于巖土工程關鍵塊體識別的試驗裝置，其特征在于，所述底盤的外周設有底盤固定凹槽，與所述的轉盤固定凸起相配合。

8.采用權利要求1至7任一項所述的試驗裝置進行巖土工程關鍵塊體識別的方法，包括以下步驟：

(1)根據圍巖的特性配置試件相似材料，澆筑于試件澆筑模具中，在其完全凝固之前，按照隨機節理的分布形態將試件切割成指定形態；

(2)待試件拼接體完全成型后取出，將底盤安裝于隨機節理轉盤上，并將隨機節理轉盤轉至水平狀態，將試件拼接體布設在環向加載擋板的內部圓環空間，并將支撐環安裝于試件拼接體的內環，并保持所有試塊在同一平面內；

(3)旋轉隨機節理轉盤，按照試驗要求，定位節理分布位置與角度后，準確記錄下隨機節理轉盤的旋轉角度，之后翻轉隨機節理轉盤至豎直狀態，卸下底盤；

(4)啟動環向加載裝置，按照工程實際折算的地應力，對試件拼接體進行加壓，達到穩定狀態后，松動支撐環使其脫落，觀察試件塌落過程中的關鍵塊體，進行后續試驗規律研究；

(5)重復步驟(2)-(4)操作，旋轉隨機節理轉盤，重新定位節理位置與角度，研究不同位置與傾角對關鍵塊體識別的影響。