【技術實現步驟摘要】
一種相似材料預制巖體三維裂隙的實驗方法
[0001]本專利技術涉及巖石力學實驗的模擬巖石試樣加工
，尤其是涉及一種相似材料預制巖體三維裂隙的實驗方法。
技術介紹
[0002]工程巖體中孕育有大量的原生裂隙，這些裂隙在工程開挖及擾動的過程中會導致巖石內部的應力重分布，進而影響巖石的強度和變形等力學特征，最終影響巖體工程的穩定性，因此研究裂隙巖體的力學響應機制顯得尤為重要，但是考慮到裂隙數量、裂隙形式、裂隙大小、裂隙位置等裂隙參數的統一性問題，在室內實驗中加工含裂隙試樣存在相當的難度。因此，采用相似材料預制巖體的三維裂隙成為常見的可選方案，主要制備過程均是在澆筑之前，通過預埋與相似材料粘結作用較小的片狀模具以模擬巖樣內部的裂隙，但這種方法存在以下弊端：1.制作出的裂隙簡單、形式單一，很難加工出形式多樣的三維裂隙。2.制作過程均為人為控制，裂隙位置精準度較差，很難實現試樣裂隙的多次還原。3.片狀模具與試樣之間存在的粘結作用會對試樣強度產生一定的影響。在中國專利申請號為202011590338.9的專利申請中公開了一種預制含不同走向裂隙面巖體的物理模擬系統，實現了在巖土試樣中添加不同貫穿深度和角度的裂隙，并可通過壓板傳力對試樣進行壓實，在需要大批量預制含任意走向和不同貫穿程度裂隙面的模擬巖體試樣時提高了效率。但是該項技術方案對裂隙角度的控制是粗糙、不連續的，不能精確控制試樣中裂隙的角度，另外該項技術方案制作的試樣尺寸固定，無法使用同一個裝置制作出不同尺寸的試樣。
技術實現思路
[0003]有鑒于此，本專...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種相似材料預制巖體三維裂隙的實驗方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：制備實驗需要的實驗裝置，并將其放置在平整的場地上；步驟二：根據實驗需求確定預制巖體試件的尺寸，調整容器調節結構使得預制巖體容器高度以及底面邊長與預制巖體試件尺寸相適應；步驟三：根據底座上的位移尺寸刻度精細控制模板安裝機構固定座在底座上的位置，使得左右相對設置的模板安裝機構的模板伸出縫位置相對錯開，從而控制從裂縫內伸出的柔性模板相對于前后兩面的角度；步驟四：先轉動粗調手柄得出柔性模板與底面的大概相對角度，再根據刻度轉動細調手柄精準得到柔性模板與底面的相對角度；步驟五：向巖體預制容器拉出柔性模板，配置完畢后即可向預制巖體容器內倒入水泥砂漿，待水泥砂漿凝固后，拆下巖體預制容器，抽出柔性模板，用兩塊板封住巖體預制件的左右端面，向抽出柔性空隙中注入水泥砂漿，待其凝固后此處形成薄弱面，即實驗需求的預制的裂紋。2.根據權利要求1所述的一種相似材料預制巖體三維裂隙的實驗方法，其特征在于：所述的實驗裝置包括：模板安裝機構，所述模板安裝機構有兩個，左右相對設置，所述模板安裝機構由模板角度調節部以及模板固定部構成；所述模板角度調節部包括細調手柄、粗調手柄、角度調節指示盤、角度調節盤；所述的角度調節指示盤呈圓盤形，其外端設有角度刻度，內端套裝角度調節盤，所述角度調節盤與所述角度調節指示盤的連接端為內齒輪結構，另一端為所述模板固定部的安裝空腔，在所述角度調節盤軸心的兩側對稱的設置了一對粗調齒輪和一對細調齒輪，所述粗調齒輪和細調齒輪分別與所述角度調節盤的內齒輪嚙合，所述粗調手柄一端為調節端外露于所述角度調節指示盤外，另一端穿過所述角度調節指示盤伸入所述角度調節盤內，其上安裝有齒輪與所述粗調齒輪嚙合；所述細調手柄一端為調節端外露于所述角度調節指示盤外，另一端穿過所述粗調手柄伸入所述角度調節盤內，其上安裝有齒輪與所述細調齒輪嚙合；在所述角度調節盤上位于所述空腔內設置有內凹的滑槽，所述的空腔通過端板封閉，在所述端板上開設有模板伸出縫，在所述滑槽內設有滑塊，在所述滑塊上固定有模板安裝桿，在所述模板安裝桿上繞裝有柔性模板，所述柔性模板通過所述模板伸出縫伸出構成模板固定部；預制巖體容器，所述預制巖體容器由底板、垂直于所述底板的前側板和后側板以及分別位于所述預制巖體容器左右兩側的所述角度調節盤的端板圍成，所述預制巖體容器的上端開口；在所述底板上設有容器調節結構，在所述底板的底面設有垂直向下伸出的螺桿套；底座，在所述底座上設有垂直向上伸出的螺桿，所述預制巖體容器通過所述螺桿套安裝在所述螺桿上，可沿所述螺桿上下移動；模板安裝機構固定座，所述模板安裝機構固定在所述模板安裝機構固定座的上部，所述模板安裝機構固定座的下部與所述底座連接。3.根據權利要求2所述的一種相似材料預制巖體三維裂隙的實驗方法，其特征在于：所述容器調節結構是在所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉石，李卓遠，何歡，
申請(專利權)人：中國人民解放軍空軍工程大學，
類型：發明
國別省市：
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