[发明专利]一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具

说明书

技术领域

本发明涉及工程技术领域，尤其涉及一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具。

背景技术

地球上的岩体经各种地质构造作用，其内部存在大量相互交错的岩体结构面。岩体内的结构面及其控制下形成的岩体结构控制着岩体的变形、破坏机制，也正由于这些结构面的存在，岩体的完整性大大降低，其力学性质和稳定性也受到严重的影响，从而造成一系列的工程地质灾害，因此准确把握岩体结构面的力学性质是进行岩体工程稳定性评价的关键因素。

在进行实验研究时，岩石的抗剪强度参数是岩体稳定性分析及加固治理方案设计的重要指标，而目前获取这些参数的重要途径是岩体结构面室内直剪试验。对于天然的原岩结构面，其直剪试验的研究存在诸多不足之处，一方面是原岩结构面难以大量获取，取样成本高，试验周期长，难以满足大量工程试验的需要，同时由于取样手段的限制，易造成所获得的原岩结构面上下盘吻合度差，从而影响试验研究的真实性；另一方面原岩结构面试样一旦获取，便不能改变其尺寸的大小，这不利于尺度效应的研究。

另外在结构面直剪试验研究的过程中发现，若模具底板放置不水平，将所制作的结构面试样上下盘吻合后，会出现两盘上下平直底面不平行的情况，在试验过程中施加法向压力时，导致结构面之间产生空隙或施加的法向压力产生偏心，且空隙的大小和法向压力的偏心程度决定于两盘底面的不行平程度；又当放置于直剪试验仪器中的下盘结构面试样厚度过大时，将导致下盘试样结构面凸起过高而使直剪试验无法正常进行，而当下盘结构面试样厚度过小时，将使结构面未完全出露于直剪仪器的下剪切盒平面，导致直剪试验结果不准确而失去试验价值。

因此，能够快速、低成本制作不同尺度且能满足直剪实验的结构面试样是当前工程界亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具。

本发明的实施例提供一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具，包括底板和固定侧板，所述底板包括下平台和垂直于所述下平台的侧壁，所述固定侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板且与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括移动侧板，所述移动侧板垂直且可拆卸的固定于所述底板并与所述侧壁垂直连接，所述模具还包括插板，所述插板的相对两端分别垂直且可拆卸的连接所述固定侧板和所述移动侧板，所述侧壁和所述固定侧板上均设有水准器。

进一步地，所述模具还包括四个可调节支座，四个所述可调节支座安装于所述下平台下表面且排列成矩形。

进一步地，所述底板、所述固定侧板、所述移动侧板和所述插板围成一个无端盖的长方体模具腔。

进一步地，所述固定侧板的底面和其中一侧面分别设有底面辐板和侧面辐板，所述侧面辐板与所述侧壁贴合固定，所述底面辐板与所述下平台贴合固定。

进一步地，所述移动侧板的底面具有固定辐板，所述固定辐板贴合固定于所述下平台，所述移动侧板的一侧设有卡槽，所述侧壁穿过所述卡槽，所述卡槽通过螺栓固定在所述侧壁上。

进一步地，所述模具还包括具有相同结构特征的二个插板固定块，二个所述插板固定块位于所述插板的相对两侧，所述插板固定块中部设有滑槽，所述固定侧板和所述移动侧板穿过二个所述滑槽，二所述插板固定块分别通过螺栓固定在所述固定侧板和所述移动侧板上。

进一步地，所述插板固定块侧面还设有与所述插板相匹配的插槽，所述插板两侧分别插入二个所述插槽。

进一步地，所述侧壁外侧设有垂直于所述固定侧板的第一刻度尺。

进一步地，所述固定侧板内侧靠近插板处设有垂直于所述侧壁的第二刻度尺，所述固定侧板内侧靠近侧壁处设有垂直于所述下平台的第三刻度尺。

进一步地，所述移动侧板外侧设有垂直于所述侧壁的第四刻度尺。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本发明通过可调节支座与水准器相互配合进行调整，使模具整体保持在一个水平面上，保证了所制作直剪试样的标准性，克服了由于模具底面不水平产生试样平直底面不平行带来的试验误差；

(2)本发明通过借助所述刻度尺调节所述移动侧板和插板，从而精确控制模具内的空间大小，同时通过所述固定侧板的刻度尺控制试样的厚度，继而浇筑不同尺寸的模拟原岩结构面的试样；

(3)本发明的模具结构简单，操作方便，易于组装和拆卸，便于取样，具有较大的实用价值。

附图说明

图1是本发明一种制作模拟多尺度天然岩体结构面的模具的整体结构示意图；

图2是图1所示的底板的结构示意图；