[发明专利]一种可外装试样的岩石真三轴试验方法

说明书

本发明公开了一种可外装试样的岩石真三轴试验方法，通过将X向加载框架移出并安装试样组件，在将其推进主机Z向加载工作台中，结合Y向加载工作台对试样组件进行真三轴加载，加载过程中，可测量微小位移，及施加的加载力，加载试验完成后，加载工作台依次退出，拆卸安装小车上的试样组件，并关闭设备的管路及电源。本发明的主机垂直方向采用四柱式结构，两个水平方向采用整体铸造的加载框架，该装置结构稳定、刚度大；加载框架采用可滑动设计，可在外部进行装样和调试，活动空间大，便于安装和操作。

技术领域

本发明属于岩石三轴试验设备领域，涉及一种可外装试样的岩石真三轴试验方法。

背景技术

在天然条件下，地壳和工程岩体是在复杂的组合应力状态下产生变形和破坏的。岩体是一种复杂的地质体，处于复杂的三维应力场中，岩体破坏通常是由于其所赋存的应力状态发生改变引起的。常规三轴岩石力学试验一般都是对岩石施加一定的围压，然后保持围压不变(即σ2＝σ3)增加最大主应力σ1使岩石发生破坏，这种试验方法只能研究轴对称的应力状态，不适用于中间主应力对岩体强度和变形的影响。真三轴试验可以解决常规三轴试验不能反映的复杂应力路径的演化问题，通过主应力σ1，σ2，σ3的独立变化，可以体现岩体实际受荷情况。

岩石(特别是可溶于水的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩等)的应力、溶解耦合过程研究是国际岩石力学领域最前沿的课题之一，是核废料地下处置、地下能源储存、地下二氧化碳储存、地热开发、石油开采、坝基、边坡、硐室等众多与水相关的岩石工程的最基础性研究课题之一，具有十分重要的研究意义。在岩石工程的安全性的诸多影响因素中，水是最活跃的一个因素，对于岩石，特别是可溶于水的岩石，其力学性质和溶解特性相互作用，相互影响：一方面，由于在一定的应力和应力变化作用下岩石发生塑性变形，从而产生不同尺度的裂隙，当岩石与水溶液接触时，由于裂隙的不断产生和扩展，岩石的溶蚀过程发生了变化；另一方面，由于水溶液对岩石裂隙产生溶蚀作用，从而进一步使裂隙开度增大，对岩石的力学性质产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种可外装试样的岩石真三轴试验方法，本发明的主机垂直方向采用四柱式结构，两个水平方向采用整体铸造的加载框架，该装置结构稳定、刚度大；加载框架采用可滑动设计，可在外部进行装样和调试，活动空间大，便于安装和操作。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种可外装试样的岩石真三轴试验方法，包括如下具体步骤：

步骤(一)、检查线路、管路是否连接完好并进行调试；

步骤(二)、通过驱动Y向支撑架推移装置推动Y向加载框架，将Y向加载工作台推进Z向加载工作台中；

步骤(三)、将试样按要求组装成试样组件，将岩样安装小车退至X向支撑架一侧的分支滑轨上，并安装在岩样安装小车上，再将装有试样组件的岩样安装小车通过分支滑轨推入X向加载框架中；

步骤(四)、连同岩样安装小车一起，将X向加载框架沿着X向支撑架上的X向框架导轨推进Z向加载工作台中；

步骤(五)、驱动轴向下油缸，通过轴向下活塞杆和轴向下活塞向上运动，推动Z向下压块向上移动，从而托举载有试样组件的岩样安装小车上升，直至试样组件的中心和水平设置的X向第一加载油缸、X向第二加载油缸以及Y向油缸处于同一水平面上；

步骤(六)、驱动轴向上油缸，使得Z向上压块向下运动，直至接触试样组件的上表面，通过轴向下油缸和轴向上油缸将试样组件连同岩样安装小车固定住；

步骤(七)、驱动X向第一加载油缸、X向第二加载油缸、连接杆及Y向油缸，从而推动X向第一传压柱、X向压板、Y向第一压块及Y向第二压块分别接触试样组件的四个侧表面；