[发明专利]一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备

说明书

本发明提供一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备，包括试验平台、试验箱和试验箱外罩，试验箱外罩嵌于试验平台上，试验箱设于试验箱外罩内且由六加压板拼接，每一加压板垂直连接一加压杆一端，每一加压杆另一端连接一液压缸，且试验箱除底面之外的其他各面所连接的加压杆均贯穿试验箱外罩各面，加压杆上安装压力传感器和位移传感器，试验箱外罩上方安装有CT扫描仪，试验装备包括注水管道和计算机，注水管道一端接入试验箱外罩，另一端连接水泵，计算机连接水泵、所有液压缸、压力传感器、位移传感器和CT扫描仪。本发明的有益效果：可进行真实应力条件下的干湿循环崩解试验和三轴试验，揭示库岸泥岩在干湿循环条件下的力学影响。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备。

背景技术

在干湿循环条件下，泥岩通常表现出明显的遇水崩解、溶蚀、泥化、失水干裂等特性，极易引发相应的工程问题，因而引起人们的广泛关注。泥岩干湿循环崩解试验研究已经较为普遍，国内外不少学者均开展过相关研究，不仅从宏观和微观层面揭示了泥岩崩解机理，还提出系列量化指标用于定量表征泥岩崩解机制及崩解程度，服务工程实践。目前该类试验的操作方法存在一个共同特点，即首先将泥岩切割成块状，然后在无侧限压力下进行干湿循环。

然而，纵观三峡库区巴东段的红层泥岩岸坡失稳事件可以发现，泥岩库岸经受库水位周期性升降而长期处于干湿循环状态，崩解、泥化等现象十分突出，由于原生裂隙的存在，干湿循环可逐步向纵深方向发展，导致表层以下的泥质岩亦遭受崩解软化，并最终可在重力及外部环境作用下形成深部软弱面从而诱发库岸滑坡。表明库岸泥岩的干湿循环过程并非完全是在无侧限压力条件下进行的。尤其就泥岩库岸滑坡来看，其滑带、滑床部位的岩体必然是在原有地应力条件下经历周期性干湿循环，并逐步发生弱化，从而构成库岸边坡独特的演化过程机制。显然，现有的无侧限干湿循环崩解试验方法已经难以符合库岸泥岩的真实力学条件。

因此，基于目前试验方法与所需试验条件之间的矛盾，需要在实现泥岩试样干湿循环的基础上，设计出一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备，以弥补以往试验方法的不足。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备。

本发明的实施例提供一种提供真实应力条件的泥岩干湿循环崩解试验装备，包括试验平台、试验箱和试验箱外罩，所述试验箱外罩为无底面的长方体且下端嵌于所述试验平台上，所述试验箱由六加压板拼接成一长方体构成，所述试验箱设置于所述试验箱外罩内且所述试验箱除底面的五个面与所述试验箱外罩的五个面一一相对，每一所述加压板外表面垂直连接一加压杆一端，每一加压杆另一端连接一液压缸，且所述试验箱除底面之外的其他各面所连接的加压杆均贯穿与该面相对的所述试验箱外罩的面，每一所述加压杆上均安装有压力传感器和位移传感器，所述试验箱外罩上方安装有CT扫描仪，所述试验装备还包括注水管道和计算机，所述注水管道一端接入所述试验箱外罩，另一端连接水泵，所述计算机连接所述水泵、所有液压缸、所有压力传感器、所有位移传感器和所述CT扫描仪，所述试验箱内填充泥岩试样，所述计算机控制所述水泵对所述试验箱外罩内注水，所述计算机控制所有液压缸对所述试验箱施压，所有压力传感器和所有位移传感器分别监测各加压杆的压力和位移并将压力和位移数据传输至所述计算机，所述CT扫描仪对泥岩试样的各个截面进行扫描并将扫描信息传输至所述计算机，所述计算机拼凑该扫描信息形成泥岩试样崩解裂纹发展图。

进一步地，所述试验平台上表面设有电热管且所述电热管位于所述试验箱外罩内。

进一步地，所述加压板上设有若干均匀分布的蒸发孔。

进一步地，包括底座，所述底座上表面铺设有若干条平直滑轨，所述滑轨上安装有滑动滚珠，所述试验平台通过滚珠接触放置于所有平直滑轨上。

进一步地，包括排水管道，所述排水管道一端接入所述试验箱外罩底部，另一端设有控制阀。