[實用新型]一種預制含不同走向裂隙面巖體的物理模擬裝置

有效

• 申請號: 202023237802.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214373701U
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 張慧;蘇占東;夏京;張明磊;李巧燕;黃展航;肖慧茹
• 申請（專利權）人: 防災科技學院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/02;G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種預制含不同走向裂隙面巖體的物理模擬裝置屬于巖體物理模擬的技術領域，包括：巖體物理模擬試樣制樣裝置和試樣裂隙面角度調節裝置。試樣通過試樣裂隙面角度調節裝置調節試樣裂隙面走向和深度，通過巖體物理模擬試樣制樣裝置中模具盒建立試樣模板，通過壓板傳力對試樣壓實，獲得不同走向裂隙面巖體的物理模擬試樣。本申請通過可調節裂隙走向面板提前固定好模擬裂隙面，為大批量預制含任意走向和不同貫穿程度裂隙面的模擬巖體試樣提高效率。

技術領域

本申請涉及一種巖體物理模擬的技術領域，尤其涉及一種預制含不同走向裂隙面巖體的物理模擬裝置。

背景技術

巖體中地應力的大小和方向對于巖體工程的變形和穩定性至關重要，因而對復雜地質環境中地應力場的研究愈發重要。工程巖體由巖塊和結構面組成，在前期構造應力作用下，巖體中的斷裂發育錯綜復雜，巖體的完整性遭到破壞，導致斷裂局部應力場會隨構造應力場(加載應力場)的變化而變化，但是具體的時空變化規律不得而知，尤其是斷裂兩盤巖體發生蠕變變形時，局部應力場的時空變化特征研究成果較少。

目前國內外學者針對此問題的研究，采取數值模擬、物理模擬和現場測量的方法較為常見，其中物理模擬作為一種在實驗室環境下，系統模擬野外工程地質特征的分析方法更受到科研人員的青睞。在試驗室中借助巖體力學試驗系統對含有不同裂隙長度和裂隙傾角的類巖石試樣進行加載試驗，分析其應力場和破裂演化規律。但試樣制備對于這類試驗是一個相對繁瑣卻又必不可少的步驟。目前，對于巖體中裂隙面的預制普遍無法進行角度、深度的系統調節，且試樣的加壓方式只是片面的豎向壓密。本申請針對現有方式的缺點，提出一種巖體物理模擬裝置，系統化制作主破裂巖體試樣，實現主破裂走向可控用以解決現有的巖體物理模擬中制樣繁瑣的技術問題。

發明內容

本申請實施例提供了一種預制含不同走向裂隙面巖體的物理模擬裝置，包括：巖體物理模擬試樣制樣裝置和試樣裂隙面角度調節裝置；

所述巖體物理模擬試樣制樣裝置包括：固定板(1)、底板(2)、模具盒(3)和傳力架(13)；

所述固定板(1)設置于所述巖體物理模擬試樣制樣裝置的底部，所述固定板(1)的朝向所述巖體物理模擬試樣制樣裝置的一面設置有中央卡槽和邊緣卡槽；所述中央卡槽中設置有所述底板(2)，所述底板(2)上部的卡槽內設置有組裝好的模具盒(3)；所述模具盒(3)四面有預留的模具盒固定孔(4)，用于安裝和固定所述模具盒(3)；所述傳力架(13)由兩塊嵌接的壓力板組裝而成；

所述試樣裂隙面角度調節裝置包括：裂隙面支撐架(5)、裂隙面固定板(6)、裂隙面固定孔(7)、裂隙面固定節(8)、裂隙面角度調節板(9)、裂隙面板(10)、下壓板裂隙面調節板(11)、下壓板裂隙面調節固定板(12)；

所述裂隙面支撐架(5)設置于所述固定板(1)的邊緣卡槽中，所述裂隙面固定孔(7)設置于裂隙面角度調節板(9)上，所述裂隙面固定節(8)為對稱的兩部分，與裂隙面支撐架(5)上部通過螺紋固定，所述壓板裂隙面調節板(11)設置于所述固定板(1)的中央卡槽中；

所述裂隙面板(10)充當模擬的裂隙走向深度，垂直穿過所述裂隙面角度調節板(9)和壓板裂隙面調節板(11)，通過裂隙面固定板(6)固定住裂隙面角度調節板(9)和裂隙面板(10)，調節裂隙面走向和深度，通過裂隙面固定節(8)插入裂隙面固定孔(7)配合固定住裂隙面角度調節板(9)；下壓板裂隙面調節固定板(12)與裂隙面支撐架(5)橫桿下部通過固定軸(14)成螺紋固定，在壓力板上下施壓時為了省力和查看土體試樣狀態，將裂隙面調節固定板(12)繞固定軸(14)旋轉至與裂隙面支撐架(5)上部平行，放置抬起的傳力架(13)；

可選地，將裂隙面板(10)放入系統內部，通過裂隙面角度調節板(9)調節高度和走向，考慮到裂隙面板(10)在調節后的固定問題，此時通過裂隙面固定節(8)插入裂隙面固定孔(7)鎖定裂隙面角度調節板(9)，通過外加卡扣鎖定裂隙面板高度。