[发明专利]模拟多孔位爆破条件下岩体裂缝扩展的可视化试验系统

说明书

本发明属于岩土工程试验领域，具体涉及一种模拟多孔位爆破条件下岩体裂缝扩展的可视化试验系统，旨在解决模拟试验中不能实现高低温条件下岩体多孔位爆破裂缝扩展过程可视化检测的问题；该系统包括试验舱系统、温控系统、爆破控制系统和旋转承载系统，高能加速器CT探测系统用于扫描检测爆破后试件中裂缝扩展过程；温控系统用于提供设定温度的浴液；爆破控制系统包括爆破总控装置和雷管引爆线，爆破总控装置通过雷管引爆线控制试件设定位置的多孔位爆破；旋转承载系统用于承载试验舱系统并可带动其旋转。通过本发明实现了爆破后裂缝扩展过程的可视化模拟检测。

技术领域

本发明属于岩土工程试验领域，具体涉及一种模拟多孔位爆破条件下岩体裂缝扩展的可视化试验系统。

背景技术

模型试验技术是研究岩土体中大型隧道工程问题的重要手段，可以定性或定量地研究隧道工程中围岩以及隧道结构的受力变形特性，试验结果能较好地反映真实的工程情况且具有广泛的适用性，能为数值计算模型的建立提供合理的参数以及为数值模拟的结果提供可靠对比及参考依据；现场爆破施工无法直观观测到爆破对岩体的影响范围，不能定量对爆破作用进行评估，同时施工工程环境复杂，现场探测围岩的破裂区域和范围存在诸多技术难题，现场爆破施工无法直观观测到爆破对岩体的影响范围，不能定量对爆破作用进行评估。在实验室进行物理模拟试验对施工现场进行技术指导，是最安全、高效的研究方法。因此需要室内爆破法试验，对高低温条件下隧道开挖时的爆破作用范围进行可视化检测，用以研究各种极端条件下爆破法开挖对岩体的影响。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决模拟试验中不能实现高低温条件下岩体多孔位爆破裂缝扩展过程可视化检测的问题，本发明提供了一种模拟多孔位爆破条件下岩体裂缝扩展的可视化试验系统，包括高能加速器CT探测系统、试验舱系统、温控系统、爆破控制系统和旋转承载系统，所述高能加速器CT探测系统用于扫描检测爆破造成的试件中裂缝扩展过程；

所述试验舱系统包括箱体、加载装置、保温装置和温控承压垫板装置，所述加载装置设置于所述箱体内部，用于对试件施加围压以模拟地应力；所述保温装置设置于所述加载装置内部，用于进行试件的温度保护；所述温控承压垫板装置设置于所述保温装置内部，用于设置温控管路；

所述温控系统包括温控总控装置和温控管路；所述温控管路包括温控连接管路和温控作用管路，所述温控作用管路设置于所述温控承压垫板装置上，用于提供设定温度的浴液；所述温控连接管路用于连通连通所述温控作用管路和所述温控总控装置；

所述爆破控制系统包括爆破总控装置和雷管引爆线，所述爆破总控装置通过所述雷管引爆线控制试件的多孔位爆破；

所述旋转承载系统包括转台和连接装置，所述转台设置于所述箱体的下方，所述转台周侧设置有凹槽；所述连接装置的前端固设于所述转台，后端沿着所述凹槽设置；在转台动力装置驱动下，所述传动装置可沿着所述凹槽环绕。

在一些优选实例中，所述雷管引爆线包括多条引爆连接子线，多条所述引爆连接子线的一端捆绑成一束与所述爆破总控装置连接，另一端与设置在试件开挖断面中心处的雷管连接；

多条所述引爆连接子线包括多条预裂孔引爆子线、多条掏槽孔引爆子线、多条辅助孔引爆子线和多条周边孔引爆子线；多条所述预裂孔引爆子线呈十字形设置，用于将试件开挖断面划分成四个区域；

多条所述掏槽孔引爆子线包括第一区掏槽孔引爆子线、第二区掏槽孔引爆子线、第三区掏槽孔引爆子线和第四区掏槽孔引爆子线，所述第一区掏槽孔引爆子线、所述第二区掏槽孔引爆子线、所述第三区掏槽孔引爆子线和所述第四区掏槽孔引爆子线均阵列设置；