[发明专利]一种用于岩土劈裂试验的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种用于岩土劈裂试验的试验方法，其特征在于：该试验方法所采用的试验装置包括机架、安装在所述机架底端用于放置圆柱体岩土试样(14)的下部台座、安装在所述机架上端的上部台座和安装在所述上部台座上的楔入型加载机构，所述机架包括多个呈矩形布设的立柱(1-1)、平行设置在所述立柱(1-1)上的底板(1-2)和顶板(1-3)，所述下部台座包括位于所述底板(1-2)正上方的试验平台(2-1)、安装在所述试验平台(2-1)上的凸块(2-2)和固定安装在所述试验平台(2-1)上用于调整所述试验平台(2-1)位置高度的第一调节丝杆(2-3)，所述底板(1-2)上安装有与第一调节丝杆(2-3)相配合的第一螺纹套(2-4)；所述上部台座包括位于所述顶板(1-3)正下方的水平安装板(3-1)、安装在所述水平安装板(3-1)上的竖直安装板(3-2)和固定安装在所述水平安装板(3-1)上用于调整所述水平安装板(3-1)位置高度的第二调节丝杆(3-3)，所述顶板(1-3)上安装有与所述第二调节丝杆(3-3)相配合的第二螺纹套(3-4)；所述楔入型加载机构包括水平安装轴(4)、转动安装在所述水平安装轴(4)上的第一楔入板(6-1)和第二楔入板(6-2)，以及用于驱动所述第一楔入板(6-1)和第二楔入板(6-2)开合的驱动电机(8)，所述水平安装轴(4)的一端固定安装在所述竖直安装板(3-2)上，所述驱动电机(8)与所述第一楔入板(6-1)和第二楔入板(6-2)之间设置有齿轮齿条传动机构，所述第一楔入板(6-1)上安装有角度测量尺(10)；

该试验方法包括以下步骤：

步骤一、准备所需的圆柱体岩土试样：

在传统圆柱体岩土试样上开设楔入槽，所述楔入槽沿着传统圆柱体岩土试样的轴向方向贯通，形成圆柱体岩土试样(14)；

步骤二、安装所述圆柱体岩土试样：

步骤201、根据所述圆柱体岩土试样(14)的尺寸大小，调整所述试验平台(2-1)的位置高度和所述水平安装板(3-1)的位置高度；

步骤202、启动驱动电机(8)，使所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)之间的角度为0°，之后，将所述圆柱体岩土试样(14)水平放置在凸块(2-2)上，再调整所述水平安装板(3-1)的位置高度，将所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)插入所述楔入槽内；

步骤203、记录所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)之间的初始角度；

步骤三、加载所述圆柱体岩土试样，具体包括以下步骤：

步骤301、启动驱动电机(8)，所述驱动电机(8)正转，带动所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)打开，所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)同时挤压所述圆柱体岩土试样(14)，使所述圆柱体岩土试样(14)出现裂纹，观察所述裂纹的开裂点和所述裂纹开裂的走向，当所述裂纹贯通所述圆柱体岩土试样(14)时，关闭所述驱动电机(8)，停止加载，并记录所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)之间的最终角度；

步骤302、启动驱动电机(8)，所述驱动电机(8)反转，带动所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)闭合；

步骤303、调整所述水平安装板(3-1)的位置高度，使所述第一楔入板(6-1)和所述第二楔入板(6-2)逐渐退出所述楔入槽，之后，取出所述圆柱体岩土试样(14)；

步骤四、重复步骤一至步骤三，进行多组试验，得到多组试验结果；

步骤五、观察并分析多组试验结果，总结所述裂纹开裂走向的规律：

将试验后的所述圆柱体岩土试样(14)进行对比，观察每一个试验后的所述圆柱体岩土试样(14)的所述裂纹开裂的走向，总结所述圆柱体岩土试样(14)的所述裂纹开裂走向的规律。

2.按照权利要求1所述的一种用于岩土劈裂试验的试验方法，其特征在于：所述齿轮齿条传动机构包括安装在所述第一楔入板(6-1)远离所述水平安装轴(4)一侧的第一弧形齿条(7-1)、安装在所述第二楔入板(6-2)上远离所述水平安装轴(4)一侧的第二弧形齿条(7-2)以及与所述第一弧形齿条(7-1)和第二弧形齿条(7-2)均啮合的双齿轮(9)，所述双齿轮(9)安装在所述驱动电机(8)的输出轴(8-1)上。