[发明专利]一种岩石摩擦滑动试验装置

说明书

本发明提供一种岩石摩擦滑动试验装置，包括封闭的试验箱，试验箱内腔的顶部和底部均固定安装有密封钢板，且两个密封钢板的内壁上均安装有橡胶套，试验箱内腔的左右两侧均固定安装有端帽压头，且两个端帽压头的安装方向相反，端帽压头的一端靠近试验箱侧板的一侧一体成型有矩形的凸板，涉及岩体水力学与摩擦学试验技术领域。该该岩石摩擦滑动试验装置，通过利用第一高精度柱塞泵通过注水管模拟真实环境下岩石受到的竖向围压，然后通过端帽压头挤压岩石试块，两个岩石试块发生相对滑动，利用位移传感器检测岩石试块的位移量，然后将数据传递给高速计算机，从而分析出流水对岩石之间发生滑动摩擦所产生的影响。

技术领域

本发明涉及岩体水力学与摩擦学试验技术领域，具体为一种岩石摩擦滑动试验装置。

背景技术

岩石相对滑动被认为是浅层地震的一种可能机制，调查数据亦显示：90％的浅层地震(10km以内)由岩石的相对滑动而非破裂引起。水对岩石摩擦影响显著，探明水特别是动水对岩石摩擦滑动特性的影响尤为迫切，但水对岩石摩擦强度及稳定性的影响极其复杂，主要体现在两个方面：1、水降低了有效应力，根据库伦定律，摩擦力与有效正应力成正比，从而水的存在降低了岩石的摩擦强度；2、但另一方面，水-岩之间存在复杂的物理和化学作用，如水对岩石的压溶、运移和沉降等作用，对岩石表面进行了改造，从而影响岩石摩擦特性。

综上所述，岩石摩擦滑动特性研究对揭示滑坡和地震等灾害的控制机理具有重要的意义，但限于当前技术条件，特别是试验技术条件，尚缺乏可开展在动水条件下的岩石摩擦滑动试验，从而无法真正模拟真实环境下动水对岩石摩擦滑动特性的影响。

根据中国专利网提供的专利号为CN201710344336.3提供的一种多功能岩石裂隙渗透试验系统，该专利中提出了岩石裂隙渗流涉及的影响因素众多，主要有热(Thermo)、水压力(Hydro)、力(Mechanism)和化学(Chemistry)等因素，岩石裂隙渗流是热-水-力-化(THMC)共同作用的结果。然而受各种客观条件限制，特别是受现有试验设备的限制，通常只能开展单因素或双因素条件下的岩石裂隙渗透试验研究，甚少能够开展多因素条件下的岩石裂隙渗透试验研究，更是缺少四个因素共同作用下岩石裂隙渗流的试验研究；基于上述缺陷，该对比文件提出了一种多功能岩石裂隙渗透试验系统，可实现开展热-水-力-化条件下的岩石裂隙渗透试验研究，分析岩石裂隙渗透性随温度、应力、化学作用等因素变化的演变规律。

因此为解决研究岩石摩擦的问题，确实有必要提供一种岩石摩擦滑动试验装置，以克服现有的技术缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种岩石摩擦滑动试验装置，解决了现有的技术中模拟真实环境下动水对岩石摩擦滑动特性影响无法研究的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种岩石摩擦滑动试验装置，包括封闭的试验箱，所述试验箱内腔的顶部和底部均固定安装有密封钢板，且两个密封钢板的内壁上均安装有橡胶套，所述试验箱内腔的左右两侧均固定安装有端帽压头，且两个端帽压头的安装方向相反，所述端帽压头的一端靠近试验箱侧板的一侧一体成型有矩形的凸板，所述端帽压头顶部远离凸板的一侧设置有挡板，且两个端帽压头之间设置有两个相互贴合的岩石试块，所述端帽压头的内部开设有与两个岩石试块之间的缝隙相对应的通孔，所述挡板与岩石试块之间采用电气焊焊接，所述挡板与端帽压头顶部的凸板之间设置有均匀分布的弹簧，且弹簧与挡板铆接，所述岩石试块的凸板上固定安装有半封闭盒，所述挡板与半封闭盒之间设置有弧形铁片，所述弧形铁片的一端与挡板焊接，所述弧形铁片的另一端延伸至半封闭盒的内部，所述端帽压头的外侧固定安装有位移传感器。