[发明专利]一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置，包括支架，支架内壁设有承台，支架顶部设有用于固定试样的抱箍，料盆与支架底部通过螺栓连接，料盆和支架组成内腔，支架外壁设有若干槽孔，槽孔内设有疝灯，槽孔靠近内腔的一侧设有透光板，料盆侧壁分别设有进风管和水管，进风管用于与鼓风装置连通，进风管和水管上分别设有进风阀门和水管阀门，支架上部设有排气管和风速测量装置，排气管上设有排气阀，排气管和风速测量装置的高度低于承台的高度。本发明模拟水库岸坡消落带表层岩石干湿交替的过程，最终实现在太阳辐射、风速和干湿循环共同作用下岩石崩解过程的研究。

技术领域

本发明涉及岩石崩解领域，具体涉及一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置及试验方法。

背景技术

现有的岩石崩解装置，一方面没有考虑库水压力、太阳辐射和风速共同作用对岩石崩解的影响，不能准确地模拟出水库消落带岩石所处的崩解环境条件；另一方面采用高温烘干的方法模拟岩石干燥过程不符合实际环境。因此，采用现有的岩石崩解装置进行干湿循环试验不能真实地还原岩石的实际崩解过程，由此获得的结果不能客观地揭示岩石崩解机理。涉水工程岩石的耐崩解指数是影响岩土工程稳定性的重要因素之一，对于准确评价涉水工程长期稳定性具有重要的理论意义和参考价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置及试验方法。该装置可在室内模拟出太阳辐射、风速和干湿循环共同作用下的环境条件，通过氙灯来模拟太阳辐射，通过鼓风机鼓入一定速度的风。在湿化过程中，采用有压条件来进行试样浸泡；在干燥过程中，考虑太阳辐射和风速对试样的影响，如此反复来模拟水库岸坡消落带岩石干湿循环过程。

为实现本发明的目的，本发明采取的技术方案是：一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置，包括支架，支架内壁设有承台，支架顶部设有用于固定试样的抱箍，料盆与支架底部通过螺栓连接，料盆和支架组成内腔，支架外壁设有若干槽孔，槽孔内设有疝灯，槽孔靠近内腔的一侧设有透光板，料盆侧壁分别设有进风管和水管，进风管用于与鼓风装置连通，进风管和水管上分别设有进风阀门和水管阀门，支架上部设有排气管和风速测量装置，排气管上设有排气阀，排气管和风速测量装置的高度低于承台的高度。

优选地，所述风速测量装置包括延伸至内腔中的支撑杆，支撑杆端部设有与其垂直的进风孔，支撑杆内设有与进风孔连通的转动槽，转动杆转动设置在转动槽中，转动杆端部设有在进风孔中转动的球体，球体上设有通孔，通孔垂直转动杆设置，转动杆端部设有手轮，转动杆上设有与通孔连通的安装孔，热线风速仪的测量头插入安装孔中。

优选地，所述槽孔远离实验腔的一侧设有隔热板，疝灯设置在透光板和隔热板之间。

进一步优选地，所述隔热板靠近疝灯的一侧设有反光膜。

进一步优选地，所述透光板的材质为玻璃。

优选地，承台上侧设置密封条。

优选地，所述料盆上侧设有密封槽，密封槽内设有环形密封条。

优选地，所述抱箍为“几”字形结构。

优选地，氙灯位于承台和底座之间，所述料盆为一面开口的长方体容器，料盆与底座密封连接。

一种模拟太阳辐射、风速和干湿循环共同作用的岩石耐崩解试验装置及试验方法，包括以下步骤：

步骤1：将岩石试样放入承台上，拧紧螺栓，使试样与承台紧密贴合；

步骤2：手轮顺时针旋转90°，关闭风速测量装置，打开排气阀门，关闭进风管阀门，从进水管阀门向内腔内注水直至排气阀门有水流出，关闭排气阀门；

步骤3：从进水管阀门向内腔内加压，试样浸水达到湿化时间后结束湿化过程；