[发明专利]一种模拟岩土体变形规律的实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟岩土体变形规律的实验装置，包括U型架、玻璃挡板和止水胶条，所述U型架的底部设置有底座挑檐，U型架上设置有若干个螺栓孔，U型架的外侧均匀设置有若干个缀板；所述止水胶条嵌入螺栓孔内侧的刻槽内和U型架立柱内侧底部的刻槽内；所述各缀板上设置有螺栓；所述U型架的下方通过若干个可插拔销钉连接有底板；所述U型架立柱的内侧活动设置有第一钢化玻璃；所述玻璃挡板通过在螺栓孔处插入螺栓固定在U型架上。本实验装置解决了在模拟地质体的变形机制时无法考虑构造应力、成岩应力的问题，防粘结铁氟龙镀层使脱模变得快捷而高效，并可对大试件进行翻转等操作，降低了实验模拟成本。

技术领域

本发明涉及一种岩土体的实验装置，尤其涉及一种模拟岩土体变形规律的实验装置，属于岩土工程技术领域。

背景技术

研究地质体的移动和变形规律是认识其破坏及失稳的前提，数学和力学方法只能计算简单模型的应力场和位移场的理论解和近似解，现有土工实验中只有成本极高的离心机实验可以模拟地质体在工程条件下的大变形特征和破坏演变规律，并且在对地质体的模拟实验中，传统实验很难考虑成岩过程中的历史应力对地质体位移场的影响。现有基于用明胶材料模拟边坡变形的实验装置存在，存在如下缺点：模型材料与玻璃面板、侧边框间粘连，致使无法脱模，当减少模型材料中明胶的比例，使材料软化模拟大变形问题，水胶比超过20:1时，由于模型材料本身极易开裂，轻微的粘连都有会造成脱模失败，而明胶用量较多，又会导致模型变形不明显；无法模拟构造应力对岩土体变形的影响；框架尺寸过小，无法消除边界条件的影响；无转动轴，脱模时必须整体搬动，操作不便。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种模拟岩土体变形规律的实验装置，其可翻转，解决了无法考虑构造应力和成岩应力的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种模拟岩土体变形规律的实验装置，包括U型架、玻璃挡板和止水胶条，所述U型架的底部设置有底座挑檐，U型架上设置有若干个螺栓孔，U型架的外侧均匀设置有若干个缀板；所述止水胶条嵌入螺栓孔内侧的刻槽内和U型架立柱内侧底部的刻槽内；所述各缀板上设置有螺栓；所述U型架的下方通过若干个可插拔销钉连接有底板；所述U型架立柱的内侧活动设置有第一钢化玻璃；所述玻璃挡板通过在螺栓孔处插入螺栓固定在U型架上。所述第一钢化玻璃设置为可移动的，可用于模拟不同的边界条件，即不同的构造应力情形。

作为优选，所述螺栓的端部设置有微型测力传感器。

作为优选，所述玻璃挡板包括外边框和第二钢化玻璃；所述第二钢化玻璃用玻璃胶胶固定设置在外边框内。

作为优选，所述玻璃的内侧面镀有一层用于使极软材料成功脱模的防粘结材料，使强度和弹模极低的明胶软材料能够脱模，使本装置可在自重应力下模拟岩土体大变形问题和破坏失稳问题；所述镀层可为铁氟龙材料，极软材料的水胶比达到50：1。

作为优选，所述底座挑檐设置有两个，且U型架夹在两个底座挑檐之间。

作为优选，所述玻璃挡板设置有两块，且两块玻璃挡板分别放置在两个底座挑檐上。

作为优选，所述第一钢化玻璃设置有两块，两块第一钢化玻璃分别竖立于U型架两个立柱的内侧。

作为优选，所述可插拔销钉设置在两个底座挑檐的外侧，通过拆卸可插拔销钉使U型架可自由翻转。