[发明专利]充填体三轴加卸载破坏过程试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种充填体三轴加载破坏过程试验装置，包括液压源，压力机，置于压力机上的水平应力加卸载装置，该水平应力加卸载装置包括水平应力反应框架、垂直应力反应板、水平应力加压杆、万向压板，其特征在于：水平应力反应框架、垂直应力反应架分别由透明材质制成，水平应力反应框架置于垂直应力反应架上，水平应力反应框架上装有水平应力加压杆，水平应力加压杆的一端置于水平应力反应架上，水平应力加压杆的另一端装有万向压板，万向压板与水平应力反应框架的内表面和垂直应力反应板的上表面存在间隙。

2.根据权利要求1所述的充填体三轴加卸载破坏过程试验装置，其特征在于：水平应力反应框架为矩形框架结构；水平应力加压杆设置为两个，分别置于水平应力反应框架两个相邻面的同一水平面上。

3.根据权利要求1或2所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：水平应力加压杆的另一端与万向压板铰接。

4.根据权利要求1所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：万向压板设置为两个，两个万向压板之间的空间用于放置充填体标准试块。

5.根据权利要求4所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：两个万向压板相对于充填标准试块的表面为平面结构，两个万向压板的下表面分别距离垂直应力反应架2mm；两个万向压板的一侧面分别距离水平应力反应架2mm；万向压板背离充填标准试块呈凸起的圆弧结构或斜面结构。

6.根据权利要求1所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：垂直应力反应板的上表面装有水平应力加固架，该水平应力加固架呈直角三角形结构，该水平应力加固架的一条直角边与水平应力反应框架的外表面相连接。

7.根据权利要求1所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：垂直应力反应板为等厚结构，厚度为19mm；水平应力反应框架的四个边分别为等厚结构，厚度分别为19mm；水平应力加固架为等厚结构，厚度是19mm，由玻璃钢制成。

8.根据权利要求1所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置，其特征在于：水平应力加卸载装置下方设置有置于试验机平台上的水平应力加卸载结构垫板；充填体标准试块的上方设置有加载垫板。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的充填体三轴加载破坏过程试验装置的试验方法，按如下步骤进行：

、将水平应力加卸载结构垫板放置在压力机的反力架上；

、将水平应力加载装置放置在水平应力加卸载结构垫板指定的放置区域上；

、将制作好的标准试块放好，保持水平状态；

、调节水平应力加压杆和万向压板，将标准试块固定；

、将加载垫板放置在标准试块上；

、调整压力机轴向加压头高度，与最上层的充填体加载垫板刚好接触；

、水平应力加压杆上外接水平应力加载油缸，调整水平应力加载油缸施加应力值到预定压力值；

、压力机工作，采用预定加压方式进行轴向加压，直至试样破坏；

、加压过程中使用高速摄像机和非接触应变测量系统对试块裂纹扩展和变形破坏过程进行观察和记录。