[发明专利]一种用于三维裂隙岩样的水-力耦合加载装置及加载方法

权利要求书

1.一种用于三维裂隙岩样的水-力耦合加载装置，其特征是：包括左右对称设置的两块矩形的耦合加载板(1)，两块耦合加载板(1)通过刚性连接杆(2)连接为一体，刚性连接杆(2)中间设有长度调节旋钮(3)，长度调节旋钮(3)上设有应力传感器(8)，耦合加载板(1)的内部为中空结构，耦合加载板(1)的内表面四周边缘设有防水边界(4)，所述的防水边界(4)自耦合加载板(1)的内表面凸出；耦合加载板(1)上有 贯穿耦合加载板(1)的多个均布的螺钉孔，每个螺钉孔内均设有从外向内安装的螺钉(5)， 螺钉(5)的长度大于螺钉孔的深度，螺钉(5)与螺钉孔之间密封，耦合加载板(1)的内表面上 设有整齐排列的多个长条形开口(6)，长条形开口(6)分为水平和竖直两个方向且相互垂直 并与螺钉孔相间布置，耦合加载板(1)的下方侧边设有进水口(7)。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维裂隙岩样的水-力耦合加载装置，其特征是：所述的防水边界(4)上还黏贴有高聚物改性沥青防水卷材。

3.根据权利要求2所述的一种用于三维裂隙岩样的水-力耦合加载装置，其特征是：所述防水边界(4)上防水卷材的厚度为4mm。

4.一种使用权利要求3所述的用于三维裂隙岩样的水-力耦合加载装置的加载方法，其特征在于，步骤如下：

a.安装三维裂隙岩样：将用于三维裂隙岩样放置在两块矩形的耦合加载板(1)之间，调节刚性连接杆(2)上的长度调节旋钮(3)，使两块耦合加载板(1)靠近三维裂隙岩样直至矩形耦合加载板(1)上凸起的防水边界(4)与三维裂隙岩样表面接触，同时耦合加载板(1)的内表面与三维裂隙岩样之间存在间隙；

b.进行应力加载：将多个螺钉(5)通过螺钉孔从外向内旋进使之与三维裂隙岩样表面相接触，通过螺钉(5)对三维裂隙岩样之间的点接触进行应力加载；若螺钉(5)旋进后与三维裂隙岩样表面的裂隙接触，则将螺钉(5)旋出使之与裂隙相互脱离；

c.进行水压力加载：通过进水口(7)向两块矩形耦合加载板(1)中持续注入水，注入耦合加载板(1)后的水通过内表面的长条形开口(6)流出，并对三维裂隙岩样产生水压力，从而两块耦合加载板(1)分别对三维裂隙岩样两个相对表面进行水压力加载；

d.获取压应力：利用应力传感器(8)监测刚性连接杆(2)中的拉应力，获得两块耦合加载板(1)与三维裂隙岩样之间的压应力。