[发明专利]一种测量岩体力学参数的液压装置

说明书

本发明公开了一种测量岩体力学参数的液压装置，它包括液压泵（2）和液压缸（1），液压泵（2）上装有压力传感器，液压泵（2）的出口和进口通过高压软管（21）与液压缸（1）的进油口（A）和出油口（B）对应连接；液压缸（1）具有缸体（13），缸体内部装有活塞（14），活塞杆（15）的一端连接活塞（14），活塞杆（15）另一端穿过缸盖（16）伸出缸体（13）外，活塞杆（15）的外露端头装有球窝接头（17），球窝接头（17）的中空部放置有位移传感器（18）。本发明的技术效果是：克服了实验室试验的尺寸效应对实验结果的影响，能简便、快速、准确地测得岩体的各项力学参数。

技术领域

本发明属于岩土工程测试领域，具体涉及一种测量岩体力学参数的液压装置。

背景技术

岩体力学参数在工程设计和矿场建设等方面具有重要的作用，比如：基础，滑坡，隧道，地下洞穴以及采矿。掌握了岩体力学参数（如峰值强度和残余强度），就能提高岩体工程设计、施工的经济效益。

目前，岩体力学参数大多数采用实验室测试，由于尺寸效应的影响，裂隙岩体的力学参数存在较大误差。此外，测试变形模量的静载试验和测试强度参数的现场剪切试验，需要修筑勘探坑道进行原位测试，而原位测试存在逻辑上、技术上甚至经济上的问题，这些因素导致裂隙岩体的滑坡稳定性分析难以得到认同。

中国专利文献CN101482474A于2009年7月15日公开了一种测量土体弹性模量的方法，它包括以下步骤：

1)首先制备弹性模量仪，该测弹性模量包括底座，底座的底部设有水压力室，该水压力室有加压进水口，底座上方设有周围水压力室，该周围水压力室同样有加压进水口；底座和周围水压力室所围成的空间用于放置土试样；土试样的上下表面分别设有上透水石和下透水石，加压盖放置在上透水石上，加压盖上留有排气阀，下透水石、土试样、上透水石和加压盖的周围由乳胶膜包覆；

2)将弹性模量仪的周围水压力室进水孔与周围的压力施加系统相连接， 用以控制测定弹性模量时的周围应力σ3；

3)测试前，将水压力室和周围水压力室注满纯水，并排除其中的气泡；

4)在制备好的原状土试样外贴上滤纸，土试样的顶部放置上透水石和加压盖，放在底座上的下透水石上，在土试样外套上乳胶膜，并在乳胶膜外 表面涂抹硅脂，将乳胶膜用皮筋扎紧固定于加压盖和底座的外侧；

5)打开加压盖上的排气阀，分级施加轴向应力和周围应力至测试所需值；

6)直到土试样每小时固结变形量不大于0.01mm时，固结完成，关闭加压盖上的排气阀；

7)按土试样破坏强度的三分之一应力水平分4级加荷和卸荷，加荷和卸荷时间间隔均为1min，每次加荷、卸荷1min时，记录土试样的轴向变形量；反复加、卸荷进行5次，根据最后一个滞回环土试样的弹性应变及应力 计算出土试样的弹性模量。

但它存在以下缺陷：（1）采用实验室测试忽略了土体的尺寸效应，而且对土体进行了扰动会影响试验的精度；（2）采用分级加载模式，难以在第一时间发现土体破坏，所绘曲线存在较大误差；（3）只能测量弹性模量一个力学参数，不能对土体力学性能进行更加全面地分析。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种测量岩体力学参数的液压装置，它能够克服实验室试验的尺寸效应对实验结果的影响，能够快速、有效地加载和卸载，且简便、快速、准确地测得岩体的各项力学参数，能全面分析岩体的力学性能。