[實(shí)用新型]原位巖體力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520192595.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN204613033U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李良泉;江亞麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種原位巖體力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)。適用于獲取原位巖體力學(xué)參數(shù)。

背景技術(shù)

獲得原狀巖體力學(xué)參數(shù)一般采用現(xiàn)場(chǎng)真三軸巖體力學(xué)試驗(yàn)，然而對(duì)于開挖易卸荷松弛巖體，由于其開挖后易松弛特性，而試驗(yàn)制備過程中未對(duì)試樣的松弛程度進(jìn)行控制，試樣在制備完成后即已發(fā)生強(qiáng)烈松弛，導(dǎo)致試驗(yàn)不能獲得原狀開挖易卸荷松弛巖體的力學(xué)參數(shù)，試驗(yàn)成果僅能表征具有一定松弛程度的巖體力學(xué)性質(zhì)。通過一般的現(xiàn)場(chǎng)真三軸巖體力學(xué)試驗(yàn)方法無(wú)法獲得原狀開挖易卸荷松弛巖體的巖體力學(xué)參數(shù)，給評(píng)價(jià)開挖易卸荷松弛巖體的工程性能帶來困難，容易造成錯(cuò)誤判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的原位巖體力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，以控制試樣的松弛程度，并獲得原狀開挖易卸荷松弛巖體及某一確定松弛程度下的巖體力學(xué)參數(shù)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種原位巖體力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，在圍巖上選取試樣，其特征在于：所述試樣四周開挖有一圈周邊錨孔槽，周邊錨孔槽內(nèi)設(shè)置試樣徑向加壓裝置，所述試樣頂面設(shè)置試樣軸向加壓裝置；所述周邊錨孔槽內(nèi)、對(duì)應(yīng)試樣的每個(gè)側(cè)面設(shè)置一徑向變形測(cè)表，所述試樣頂面設(shè)置軸向變形測(cè)表，試樣上開挖連通試樣頂面和底面的軸向變形及聲波測(cè)孔，軸向變形及聲波測(cè)孔孔底設(shè)置軸向變形測(cè)表，所述徑向變形測(cè)表和軸向變形測(cè)表經(jīng)數(shù)據(jù)線、電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接計(jì)算機(jī)；

所述試樣徑向加壓裝置為平行試樣側(cè)面布置的長(zhǎng)方形扁平的液壓枕，試樣圍壓反力由液壓枕傳遞至圍巖，該液壓枕經(jīng)油管、增壓器、伺服閥與伺服油源連通，伺服閥與所述電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接。

所述液壓枕與試樣之間設(shè)有若干垂直試樣軸向布置的滾軸。

所述試樣側(cè)面左右分為兩部分，每一部分對(duì)應(yīng)布置一所述液壓枕和一組所述滾軸。

所述軸向加壓裝置包括若干固定于圍巖上的千斤頂，千斤頂下端經(jīng)鋼墊板頂住試樣頂面，該千斤頂經(jīng)油管、增壓器、伺服閥與伺服油源連通，伺服閥與所述電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接。

所述千斤頂上端依次經(jīng)鋼墊板、傳力柱和鋼墊板頂住試樣上方的圍巖。

所述試樣上方設(shè)置型鋼支架，該型鋼支架固定于試樣周邊的圍巖上，所述徑向變形測(cè)表和軸向變形測(cè)表經(jīng)延伸測(cè)桿固定于型鋼支架。

所述徑向變形測(cè)表位于試樣側(cè)面中心位置，所述試樣頂面的軸向變形測(cè)表位于頂面中心，所述軸向變形及聲波測(cè)孔布置于試樣偏心位置。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過在試樣側(cè)面設(shè)置液壓枕，可以在對(duì)開挖易卸荷松弛巖體的現(xiàn)場(chǎng)真三軸試驗(yàn)過程中，方便地控制試樣的松弛程度，獲得其在原狀未/微松弛狀態(tài)及某一確定松弛程度下的力學(xué)參數(shù)。采取的控制試樣松弛程度的方法簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)易操作。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2～圖5為本實(shí)用新型中試樣周邊錨孔槽的開挖過程示意圖。

圖6為本實(shí)用新型中型鋼支架的結(jié)構(gòu)布置示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例為一種原位巖體力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，在圍巖1上選取試樣2，并在試樣2四周開挖有一圈周邊錨孔槽19，周邊錨孔槽19內(nèi)設(shè)置試樣徑向加壓裝置，該試樣徑向加壓裝置為平行試樣2側(cè)面布置的長(zhǎng)方形扁平的液壓枕4，并且對(duì)應(yīng)每個(gè)側(cè)面布置有左右兩塊液壓枕4，液壓枕4經(jīng)油管12、增壓器14、伺服閥15與伺服油源16連通，伺服閥15經(jīng)電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)17電連接計(jì)算機(jī)18。為減小試樣2軸向壓縮時(shí)試樣2表面的摩擦力，在每個(gè)液壓枕4與試樣2之間設(shè)有一組滾軸3，滾軸3垂直試樣2的軸向布置。在試樣2頂面設(shè)置試樣軸向加壓裝置，該試樣軸向加壓裝置包括四個(gè)均勻布置于試樣2頂面的千斤頂6，千斤頂6下端經(jīng)鋼墊板5頂住試樣2頂面，千斤頂6上端依次經(jīng)鋼墊板5、傳力柱7和鋼墊板5頂住試樣2上方的圍巖1。千斤頂6經(jīng)油管12、增壓器14、伺服閥15與伺服油源16連通，伺服閥15經(jīng)電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)17電連接計(jì)算機(jī)18。

本實(shí)施例中在在周邊錨孔槽19內(nèi)、對(duì)應(yīng)試樣2每個(gè)側(cè)面的中心位置設(shè)置一徑向變形測(cè)表10，試樣2頂面中心設(shè)置軸向變形測(cè)表11，試樣2上偏心位置鉆設(shè)連通試樣頂面和底面的軸向變形及聲波測(cè)孔20，軸向變形及聲波測(cè)孔20孔底設(shè)置軸向變形測(cè)表11。如圖6所示，本例中在試樣2上方設(shè)置型鋼支架8，該型鋼支架固定于試樣周邊的圍巖1上，徑向變形測(cè)表10和軸向變形測(cè)表11經(jīng)延伸測(cè)桿9固定于型鋼支架8。徑向變形測(cè)表10和軸向變形測(cè)表11均經(jīng)數(shù)據(jù)線13、電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)17電連接計(jì)算機(jī)18。