[實用新型]用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件

有效

• 申請號: 201721627649.1
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207472685U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 魏愷泓;張世殊;彭仕雄;冉從彥;張御陽;裴向軍;唐皓
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 成杰

本實用新型涉及一種用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件，屬于物理模型試驗技術領域。其包括混凝土結構的圓柱試樣，圓柱試樣中設置有預制裂隙，預制裂隙沿著圓柱試樣的軸線方向布置，并貫通圓柱試樣的兩個端面。本實用新型利用相似理論原理，通過合理制作巖體試樣陡緩裂隙的長度、角度、巖橋長度，以及采用正交設計的方法，獲取了巖體在受拉時的變形、強度、破壞特征，也從微觀角度真實的反應了在斷續陡緩裂隙發育的條件下，巖體發生傾倒變形破壞機制及規律，為工程實例中傾倒變形體災變的預測及防治提供理論基礎。

技術領域

本實用新型涉及一種用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件，屬于物理模型試驗技術領域。

背景技術

陡緩裂隙：在反傾層狀巖坡中，多數坡體中存在至少一組陡傾(大于45°)坡外的裂隙結構面，同時亦存在一組緩傾向(小于45°)坡外的裂隙結構面。

傾倒變形破壞：是邊坡變形破壞中的一種典型現象。其形成機制為(似)層狀巖體，在自重產生的彎矩作用下，由前緣開始向臨空方向作懸臂梁彎曲，并逐漸向坡內發展，最終發生傾倒破壞。

在眾多巖漿巖及變質巖形成的巖質斜坡中，由于原生地質成因或者后期地質改造作用，常常于坡體內形成走向平行于坡面的陡、緩兩組斷續卸荷裂隙。這兩組結構面的賦存在傾倒變形體形成過程中起到了強烈的促進和誘導作用。一方面陡傾結構面誘導巖層彎曲拉裂的進一步發展并追索緩傾結構面搭接貫通形成彎曲拉裂破壞帶；另一方面兩組結構面的結構狀態及規模狀態會造就最終不同類型的折斷破壞面形態。

當巖坡為逆向坡時，坡體在重力作用下，陡裂隙發生拉張，裂隙向根部發展延伸逐漸溝通緩傾裂隙，形成陡緩裂隙間巖橋拉張式貫通，最終引發裂隙上覆層狀巖層的繞點旋轉折斷后的傾倒失穩。

基于上述論述，傾倒變形體的發生其實質是反傾層狀裂隙巖坡在陡緩裂隙結構面耦合作用下巖橋貫通后的變形破壞結果。

目前，對于分析在陡緩裂隙結構面條件下，巖體發生傾倒變形破壞特征的試驗方法主要采用物理模型試驗的方法，如：離心機試驗、底摩擦試驗、室內力學試驗等。

離心機、底摩擦等中大型物理模擬試驗需受到場所限制且成本較高，其可宏觀模擬分析巖體發生傾倒變形破壞的過程和機制，但無法獲取巖體微觀應力應變、強度以及破壞跡象的變化數據。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種方便可行，易實施且滿足相似原理基本要求的用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件，旨在研究斷續陡緩裂隙對巖體傾倒變形破壞發生的影響效應，也為傾倒變形體防治提供理論依據。

為解決上述技術問題本實用新型所采用的技術方案是：用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件，包括混凝土結構的圓柱試樣，圓柱試樣中設置有預制裂隙，預制裂隙沿著圓柱試樣的軸線方向布置，并貫通圓柱試樣的兩個端面；預制裂隙包括陡傾裂隙、緩傾裂隙；圓柱試樣臥式放置時，以圓柱試樣的一端面作為參照面，該參照面的水平向中心線定義為X軸、豎直向中心線定義為Y軸,陡傾裂隙與X軸之間的夾角為陡傾裂隙的傾角β，緩傾裂隙與X軸之間的夾角為緩傾裂隙的傾角α；陡傾裂隙位于X軸上方、Y軸右側，緩傾裂隙位于X軸下方、Y軸左側。將陡傾裂隙、緩傾裂隙相鄰一側的端點作連線，該連線為中間巖橋，中間巖橋穿過圓柱試樣的端面中心，中間巖橋與X軸之間的夾角為中間巖橋的傾角γ。

采用上述的用于斷續陡緩裂隙誘發巖體傾倒變形破壞試驗的試件進行試驗時，模型制作方法為：

采用混凝土砂漿材料為模型材料，制作好砂漿后，按設計位置于砂漿樣中插入隔板，隔板優選采用鋼鋸條，待砂漿初凝前抽出固定的隔板，形成貫通的預制裂隙，模型材料養護完成后進行烘干，烘干后送巖石切割機上切割得到上述結構的圓柱試樣。

圓柱試樣制作時，按照正交設計的方法設置圓柱試樣的參數。