[发明专利]一种三轴压缩条件下观测岩石全场变形的试验方法

说明书

本发明属岩石力学性能检测技术领域，特别是一种三轴压缩条件下观测岩石全场变形的试验方法，包括步骤a：制作岩石试件；步骤b：选用透明材料制作用于放置所述岩石试件的可封闭的压力室；步骤c、将所述岩石试件放置于所述压力室内；步骤d：设置具有压迫部的压迫机构，使所述压迫部与所述岩石试件之间为压迫配合；步骤e：安装泵机，使所述泵机与所述压力室的内侧相连通，封闭所述压力室；步骤f：安装拍摄机构，使所述拍摄机构对准放置在所述压力室内的所述岩石试件；步骤g：开启所述泵机，使所述泵机向所述压力室内泵入具有一定压力的透明液体，调节所述压迫机构，使所述压迫部压迫所述岩石试件；步骤h：开启所述拍摄机构，使所述拍摄机构对所述岩石试件进行拍摄。

技术领域

本发明涉及岩石力学性能试验技术领域，特别是一种三轴压缩条件下观测岩石全场变形的试验方法。

背景技术

隧道、井下巷道、水电站大坝等大型土木工程在实施前需要对工程所在地的岩石的力学性质进行研究。在研究岩石力学性质的过程中，通常需要对岩石在三轴压缩条件下的变形进行观测。

目前，现有的观测方法为电阻应变片法，即将电阻应变片粘贴在被测试件上，当试件受到外荷载作用产生变形后，电阻应变片也产生相同变形，从而使应变片敏感栅的长度发生变化，引起金属丝电阻值的变化，通过电阻应变仪测量应变片电阻值的微小变化，即可得到被测试件的应变变化。

然而，采用电阻应变片法观测岩石的变形存在以下缺陷：(一)试验过程相对繁琐；(二)变形测定范围较小；(三)试验过程中容易出现电阻应变片粘贴不牢固而导致试验失败；(四)试样破坏的部位并非粘贴电阻应变片的部位从而导致测量结果不精确。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术中存在的采用电阻应变片法观测岩石变形存在上述缺陷的问题，提供一种三轴压缩条件下观测岩石全场变形的试验方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种三轴压缩条件下观测岩石全场变形的试验方法，包括

步骤a：制作岩石试件；

步骤b：选用透明材料制作用于放置所述岩石试件的可封闭的压力室；

步骤c：将所述岩石试件放置于所述压力室内；

步骤d：设置具有压迫部的压迫机构，使所述压迫部与所述岩石试件之间为压迫配合；

步骤e：安装泵机，使所述泵机与所述压力室的内侧相连通，封闭所述压力室；

步骤f：安装拍摄机构，使所述拍摄机构对准放置在所述压力室内的所述岩石试件；

步骤g：开启所述泵机，使所述泵机向所述压力室内泵入具有一定压力的透明液体，调节所述压迫机构，使所述压迫部压迫所述岩石试件；

步骤h：开启所述拍摄机构，使所述拍摄机构对所述岩石试件进行拍摄。

上述方案中的摄像机构可选用市面上常见的三维数字散斑动态应变测量分析系统。使用上述方案所述的三轴压缩条件下观测岩石全场变形的装置进行观测试验时，首先将岩石试件放置于压力室内，并封闭压力室；然后泵机向压力室内泵入透明液体，以提供围压，模拟岩石、煤岩的真实状态，随后使压迫机构的压迫部对岩石试件进行压迫，并压缩岩石试件，最后使用拍摄机构对岩石试件进行拍照。由于压力室选用透明材料制成，同时向压力室内泵入的液体也是透明的，因此可以直观观察试件的变形特征。在试验过程中，拍摄机构对岩石试件拍摄图片，通过计算机对图片进行采集、分析、处理，以及对图片的像素进行解析，即可分析计算试件的径向变形；同时计算机对试验过程拍摄到的视频进行导入和控制，以时间为单位，对视频进行编辑、分析、处理，形成全自动的过程，从而进一步地分析岩石试件的变形。