[实用新型]一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，具体涉及一种干湿循环过程中岩石的压 剪试验装置。

背景技术

库水位周期性变化引起岩土体总是处于“干燥-饱水”作用状态，由此 引起的工程地质灾害已经引起了众多学者和工程界的重视，研究水岩相互作 用成为岩土工程中的热点问题。水岩相互作用主要表现为：水岩相互作用使 得岩土体的矿物成分、孔隙度、胶结物及其排列组合方式发生变化，从而引 起岩石损伤，引起其强度(特别是抗剪强度参数)发生大幅度降低，导致软 岩的破坏，甚至引起库岸边坡的失稳，对岩土工程的长期稳定性产生威胁。

测定岩石抗剪强度的室内试验常用方法有：直剪试验、压剪试验以及三 轴压缩试验。压剪试验常见的有变角压剪试验、扭转试验、直剪仪压剪试验 等，其中变角压剪试验是最常用的室内岩石抗剪强度测定方法，具有设备简 单、操作方便等优点。变角剪切试验利用压力试验机施加垂直荷载，通过特 制的角膜使岩块试样沿一个剪切面剪断，通过改变剪切面的角度可以获得一 系列岩块破坏时的正应力和剪应力，从而绘制出强度包络线，求得岩石的内 摩擦角和内聚力等力学参数。

对库水位周期变化条件下处于干湿循环过程中岩石特性的传统测试方 法是：依据《水电水利工程岩石试验规程》(DL/T5368-2007)将立方体岩样 全部浸入水中自由吸水48小时后取出，将该岩样放入干燥箱，进行45℃下 干燥24小时后取出，此为“干燥-饱水”循环过程，此方法较为准确的模拟 库水位周期变化下处于干湿循环过程中岩石的状态。但是目前对于干湿循环 作用对岩石的力学特性(抗剪强度)的影响试验研究存在试验仪器复杂、操 作繁琐及费用昂贵等缺点，对于模拟干湿循环中岩石的剪切试验的仪器较 少。

发明内容

本实用新型提供了一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置，该装置结 构简单、便于操作、成本低廉，可以灵活地调节试样剪切面的角度，可以准 确的模拟经干湿循环作用下的岩石状态，并测量其力学参数。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置，包括变角压剪单元，以及垂 直施加载荷于变角压剪单元上的压力机，该装置还包括储液器、对变角压剪 单元内岩样进行饱水处理的注水设备、对变角压剪单元内岩样进行热气干燥 处理的加热设备，所述变角压剪单元位于储液器内，所述储液器与注水设备、 加热设备相通。

进一步的技术方案：所述注水设备包括水泵，所述水泵与储液器进水口 相通，所述水泵与储液器进水口之间的管路上设有流速调节器，所述储液器 靠近上方位置处还设有出水口。

进一步的技术方案：所述加热设备包括鼓风机，所述鼓风机与储液器进 风口相通，所述鼓风机与储液器进风口之间的管路上设有温控加热单元，所 述储液器上还设有出风口。

进一步的技术方案：所述压力机包括千斤顶、球角压头、以及驱动千斤 顶运动的油路单元，所述千斤顶的球面端与球角压头的球面端活动连接，所 述储液器顶部设有密封盖板，所述与千斤顶连接的球角压头的平面端穿过密 封盖板垂直作用于变角压剪单元上；所述球角压头上连接有支杆，所述支杆 与用于测量岩样剪切破坏时垂直位移值的位移计的触头相接触，所述支杆轴 向位于水平方向。