[發明專利]利用流體墊層均化缺陷巖樣加載力的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810467628.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN109030218B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 劉杰;高素芳;蘭俊;黎照;孫濤;韓紹康;莫承林;李驍霖;周文俊;高進;張羅送;蔣旭;武杰賓;周克虎;羅越文
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種利用流體墊層均化缺陷巖樣加載力的裝置進行缺陷巖樣加載的方法，所述裝置包括鋪設于缺陷巖樣試塊（1）加載面上的墊層（2），缺陷巖樣試塊（1）加載面為凸凹不平的加載面，墊層（2）外表面和缺陷巖樣試塊（1）加載面凸凹缺陷處完全貼合，墊層（2）上設置有振動板（6），將上述缺陷巖樣試塊（1）、墊層（2）及振動板（6）組成的整體放置于反力框架（8）上，振動板（6）與液壓千斤頂（7）相配合；其特征在于所述方法包括以下步驟：

步驟1：制作墊層（2）的外層套體：采用碳纖維布縫制成適合缺陷巖樣試塊（1）的尺寸，且保留填充材料開口的外層套體，用鐵絲編制成大小可以配合墊層使用的保護網（4），將保護網（4）放置在外層套體的表面并在外層套體的四個角用連接鐵絲（5）將其和外層套體連接成一個整體；

步驟2：填充貼合填充物：從外層套體的填充材料開口向外層套體內填充一定質量比例的細砂（9）和水形成貼合填充物后，使填充材料開口閉合時留一定的開口形成抽水口（12），在抽水口（12）的出口內安裝塞體以及閉合栓使抽水口（12）閉合，制得墊層（2）；

步驟3：制備反力框架（8），將缺陷巖樣試塊（1）放置于反力框架（8）上，并將步驟2預制好的墊層（2）放置到缺陷巖樣試塊（1）上，在墊層（2）上放置振動板（6），墊層（2）帶有保護網（4）的一面朝上；

步驟4：在液壓千斤頂（7）剛性壓頭上覆蓋柔性橡膠層（13），并在柔性橡膠層（13）上涂覆潤滑油，以減小端部界面約束力和表面摩阻力，再將液壓千斤頂（7）剛性壓頭放置在振動板（6）上進行加載，使液壓千斤頂（7）剛性壓頭緊壓振動板（6）；

步驟5：啟動振動板（6），待墊層（2）的外表面和缺陷巖樣試塊（1）加載面凸凹缺陷處完全貼合后，關閉振動板（6），靜置一定時間，打開抽水口（12）的閉合栓，取出塞體，使用小型抽水泵連接到抽水口（12）處進行抽水操作，直將墊層 （2）內部的水抽完，停止抽水，在抽水口（12）的出口內安裝塞體以及閉合栓使抽水口（12）閉合；

步驟6：啟動振動板（6），再利用液壓千斤頂（7）進行缺陷巖樣加卸載，以獲取各項力學參數及力學響應。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：細砂（9）為直徑小于0.1cm的細砂。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中，振動板（6）設置于墊層（2）外部上表面或設置于墊層（2）內部與墊層（2）形成一個整體。