一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置-k8凯发

1.本实用新型涉及裂隙岩体试验技术领域，尤其是涉及一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置。


背景技术：

2.随着我国社会的不断发展，为了加强各地区间的能源输送及提供地区间的交通便利，大量的地下工程和隧道工程投入实施，然而在隧道的开挖与建设中，不可避免的会遇到高地应力围岩，其易造成岩爆或洞室大变形等现象，严重危害到施工进程及施工人员的人身安全。
其中高地应力下含裂隙岩体易发生失稳破坏，且岩体处于复杂地质环境中，受力复杂，因此对高地应力下含裂隙岩体的研究成为重中之重。
3.岩石真三轴试验是一种最全面的强度试验，而其研究的一个重要内容就是中间主应力效应研究。
由于目前能进行真三轴试验的院校或研究所较少，且真三轴试验设备复杂、试验技术要求较高，因此为探究高地应力下中间主应力对裂隙岩体失稳破坏影响，本实用新型提出一种新型的试验装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置，便捷易操作，结构简单且容易实现，也能较好的达到真三轴试验的效果，模拟出高地应力环境，以探究中间主应力对裂隙岩体失稳破坏的影响，为高地应力下中间主应力对裂隙岩体失稳破坏影响提供了一种新试验装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置，包括圆筒试样、围压舱、油箱，所述圆筒试样包含裂隙岩体，所述裂隙岩体内设有裂隙，所述围压舱内部设有橡胶腔体，所述圆筒试样固定于橡胶腔体内，所述橡胶腔体上端设有与橡胶腔体连通的进油管路一，其下端设有与橡胶腔体连通的出油管路一，所述围压舱一侧分别设有与围压舱连通的进油管路二和出油管路二。
6.优选的，所述圆筒试样高
100mm，外径为
100mm，内径为
50mm，且其内部中空。
7.优选的，所述裂隙长度为
15mm。
8.优选的，所述围压舱上部和下部均设有开口，所述围压舱上部开口内设有上压头，围压舱下部开口内设有下压头，所述上压头底部与圆筒试样上端相抵，下压头底部与圆筒试样下端相抵。
9.优选的，所述上压头和下压头均分为扩径段、缩径段两部分，所述扩径段横截面积大于缩径段。
10.优选的，所述进油管路一和出油管路一贯穿围压舱内壁并与油箱连通，所述进油管路二和出油管路二分别与油箱连通。
11.因此，本实用新型采用上述一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置，便捷易操作，结构简单且容易实现，也能较好的达到真三轴试验的效果，模拟出高地应力环境，
以探究中间主应力对裂隙岩体失稳破坏的影响，为高地应力下中间主应力对裂隙岩体失稳破坏影响提供了一种新试验装置。
12.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
13.图1是本实用新型一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置中的圆筒试样俯视图；
14.图2是图1中a-a截面示意图；
15.图3是本实用新型一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置中的圆筒试样受力示意图；
16.图4是本实用新型一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置整体示意图。
17.附图标记
18.1、圆筒试样；
2、裂隙；
3、围压舱；
4、橡胶腔体；
5、扩径段；
6、缩径段；
7、进油管路二；
8、油箱；
9、出油管路二；
10、出油管路一；
11、进油管路一。
具体实施方式
19.以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
20.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
21.如图所示，一种中间主应力影响裂隙2岩体失稳的试验装置，包括圆筒试样
1、围压舱
3、油箱8，圆筒试样1高
100mm，外径为
100mm，内径为
50mm，且其内部中空。
22.圆筒试样1包含裂隙2岩体，裂隙2岩体内设有裂隙2，裂隙2长度为
15mm。
围压舱3内部设有橡胶腔体4，橡胶腔体4处于密闭环境，圆筒试样1固定于橡胶腔体4内，橡胶腔体4上端设有与橡胶腔体4连通的进油管路一
11，其下端设有与橡胶腔体4连通的出油管路一
10，进油管路一
11和出油管路一
10贯穿围压舱3内壁并与油箱8连通。
围压舱3一侧分别设有与围压舱3连通的进油管路二7和出油管路二9，进油管路二7和出油管路二9分别与油箱8连通。
23.围压舱3上部和下部均设有开口，围压舱3上部开口内设有上压头，围压舱3下部开口内设有下压头，上压头底部与圆筒试样1上端相抵，下压头底部与圆筒试样1下端相抵。
上压头和下压头均分为扩径段
5、缩径段6两部分，扩径段5横截面积大于缩径段
6。
缩径段6外径与被测圆筒试样1外径大致相同，且与被测试样相抵。
24.一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置的使用方法，包括如下步骤：
25.步骤(1)，制备一定尺寸的含裂隙岩体圆筒试样1，试样中间空心，高
100mm，外径为
100mm，内径为
50mm，裂隙2处于岩体内，裂隙2长度为
15mm，厚度为
1mm；
26.步骤(2)，将步骤(1)中所获取的圆筒试样1放入围压舱3中的橡胶腔体4内，橡胶腔体4用于放置及固定被测圆筒试样1；围压舱3上下均设有开口，上下压头位于开口内并与圆筒试样1上下端相抵。
上下压头均分为两部分，一部分为扩径段5，一部分为缩径段
6。
压头扩径段5横截面积大于缩径段6，缩径段6外径与被测试样大致相同，且与被测试样相抵。
橡胶腔体4处于密闭环境，橡胶腔体4与进油管路一
11和出油管路一
10连通，用于向圆筒试样1内部密闭空间输入流体给被测圆筒试样1施加围压；围压舱3与进油管路二7和出油管路相连通，围压舱3与橡胶腔体4之间形成环形空间，通过进出口管路输入流体，通过橡胶腔体4对被测圆筒试样1施加围压。
四条进出口油管路均与油箱8相连。
27.步骤(3)，通过对橡胶腔体4的进油管路一
11和出油管路一
10的油压控制对圆筒试样1施加
σ1方向力，如图3所示。
28.步骤(4)，通过对围压舱3的进油管路和出油管路的油压控制对试样施加
σ3方向力，如图3所示。
29.步骤(5)，对试样施加竖向轴力即为
σ2，如图4所示。
30.步骤(6)，试验过程中通过控制
σ1和
σ3方向的围压不变，改变施加的竖向轴力
σ2，模拟高地应力的环境以探究中间主应力对裂隙岩体失稳破坏的影响。
31.因此，本实用新型采用上述一种中间主应力影响裂隙岩体失稳的试验装置，便捷易操作，结构简单且容易实现，也能较好的达到真三轴试验的效果，模拟出高地应力环境，以探究中间主应力对裂隙岩体失稳破坏的影响，为高地应力下中间主应力对裂隙岩体失稳破坏影响提供了一种新试验装置。
32.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。