[发明专利]一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法

说明书

本发明属于岩土材料试验装置加工制造技术领域，涉及一种岩土材料蠕变测试，特别是涉及一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法。所述不规则岩块蠕变测试装置，包括支撑总成和交错反向布置的多套加载机构组合，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成。本发明的不规则岩块蠕变测试装置能够专门对粗粒土颗粒这种不规则岩块开展蠕变试验，实现了对试样的长期稳定加载和对变形值的高精度测量，对于获取真实粗粒土颗粒的蠕变曲线和破碎时间效应具有重要帮助，满足了现有的技术需求；装置整体设计为多套加载机构组合，可以同时进行多组独立试验，每组试验都可以实现分级加载。

技术领域

本发明属于岩土材料试验装置加工制造技术领域，涉及一种岩土材料蠕变测试，特别是涉及一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法。

背景技术

堆石坝在施工结束后，变形会持续较长时间。根据现有认识，除水位变化和降雨等干湿循环引起粗粒土湿化变形外，坝体长期变形的主要原因是粗粒土蠕变变形。二十多年来，粗粒土蠕变行为的主要研究方法是宏观蠕变试验。然而，这种方法只能根据试验前后级配曲线演化来推断颗粒破碎程度，并对最终宏观变形量与颗粒破碎程度的关系做一些简单经验拟合，对于中间过程的探究尚属空白，导致关于粗粒土蠕变机理的研究大多属于定性分析。随着计算机运算能力的不断提升，基于离散元法的粗粒土蠕变行为模拟研究也得到广泛的应用。离散元法从细观层面对颗粒破碎和空间位置调整进行分析，使得粗粒土蠕变全过程的宏—细观联合探究成为可能，为深入研究粗粒土蠕变机理提供了新途径。给颗粒破碎赋予时间效应是离散元法建模过程的重要一环，如何测得真实粗粒土颗粒破碎时间效应是亟待解决的一个问题。目前，还没有专门用于粗粒土颗粒这种不规则岩块的蠕变试验装置。如果使用现有的同原理设备来进行此类材料的蠕变试验，那么必然属于“大材小用”，在试验过程中不可避免地会出现加载平台及控制系统长期稳定性较差、试验效率低、变形值测量精度不高等问题。为此，本发明设计了一种不规则岩块蠕变测试装置以满足对粗粒土颗粒长期稳定加载和变形值高精度测量的要求，进而获得颗粒蠕变过程和蠕变破坏时间，同时通过结构优化和数据自动采集提高工作效率。

发明内容

针对现有技术需求，本发明设计了一种不规则岩块蠕变测试装置，以实现对不规则岩块的长期稳定加载和对变形的高精度测量。该装置结构紧凑，可以同时进行若干组试验，在自动采集数据之后统一输出数据文件，有效提高不规则岩块蠕变试验的工作效率。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种不规则岩块蠕变测试装置，包括支撑总成和交错反向布置的多套加载机构组合，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成。

所述的支撑总成包括台架、面板。所述台架包括立柱和横杆，立柱用于面板的竖向支承，横杆用于侧向连接立柱；立柱一端与面板通过螺钉或铆钉连接，另一端通过和地面通过膨胀螺钉连接以提高装置稳定性。所述面板是该装置加载机构的安装平台，设有多种大小不一的竖向预留孔，用于加载机构的定位、安装和使用。

所述荷载输出总成包括重物、吊具。所述重物为密度大、便于盛放、可以任意组合并能够准确称量的物体，包括但不限于砝码、干砂袋等，重物的自重作为主要荷载来源。所述吊具可以将重物安全稳定地悬挂在杠杆a的一端，根据重物的具体形状而定，以能够盛放重物并且安全稳定地长时间悬挂为佳。