[发明专利]多功能软岩崩解测定装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种多功能软岩崩解测定装置及测试方法，包括水箱、加热部件、控温系统、水槽、容器和岩石碎屑颗粒筛选系统，岩石碎屑颗粒筛选系统包括旋转颗粒筛选系统和提升颗粒筛选系统，所述旋转颗粒筛选系统包括传动杆、旋转筛筒机构和转动动力装置，所述转动动力装置带动所述旋转筛筒机构在水平方向旋转；所述提升颗粒筛选系统包括提升筛筒机构、升降机构和提升动力装置，所述提升动力装置通过所述升降机构带动所述提升筛筒机构在所述容器的试验溶液中上下移动。通过本有利于分析研究水下不同流速、不同温度工况下软岩的崩解特征，能够为工程结构设计、地质灾害预测等提供更为全面、准确、可靠的建议。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种多功能软岩崩解测定装置及测试方法。

背景技术

在我国软岩分布比较广泛，是土木工程建设中不可避免的一类岩土体，主要有泥岩、粉砂岩、红砂岩、凝灰岩等类型，无论哪类软岩，决定定其物理力学特性的主要是粘土矿物，粘土矿物是粘结不同晶体矿物的胶结物，主要类型有蒙脱石、高岭石、伊利石等。由此组成的岩土体其胶结程度差，胶结物类型多为泥质胶结、砂质胶结，没有很强的抵抗水及抵抗风化的能力，遇水容易崩解软化、膨胀开裂。

对于软岩室内试验开始于1972年英国Franklin和Chandra开发的试验装置，随后Kongcagul与Ulusay（1999年）、 Czerewko与Cripps（2001年）、Erugler与Ulusay（2009年）对该试验进行细节上的讨论。国际岩石力学学会(ISRM)在1979年推荐该试验用于岩石耐崩解系数的测试。美国材料实验协会(ASTM)在1990年将该试验作为标准编入土工试验规范中。我国2015年发布的《岩石物理力学性质试验规程》DZ/T 0276.9-2015将该试验编入第9部分。目前该试验的存在以下不足：1）筛筒的孔径仅有2mm一种，难以构建岩石崩解颗粒累计曲线；2）试验设备没有控温装置，试验过程中水温偏差在±2℃，对试样影响较大。

由于上述的不足，使得规程中试验较难进行多级配不同工况的研究。为了能够更为精确、完整地进行岩石崩解试验，亟需研制出一种控温多级配崩解测定装置，实现试验设备制作便捷，试验方法简单、高效，可重复。发明内容

本发明提供一种多功能软岩崩解测定装置及测试方法，旨在解决的技术问题之一是：现有试验系统误差较大，且较难进行在不同工况下进行水流冲刷研究的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种多功能软岩崩解测定装置，其包括：

水箱，其内用于盛装液体；

加热部件，所述加热部件设置于所述水箱内，其用于对所述水箱内的液体加热；

控温系统，所述控温系统与所述加热部件连接，其用于对液体加热的控制；

水槽和容器，所述水槽和容器设置于所述水箱内；

岩石碎屑颗粒筛选系统，其包括旋转颗粒筛选系统和提升颗粒筛选系统，所述旋转颗粒筛选系统包括传动杆、旋转筛筒机构和转动动力装置，所述传动杆和所述旋转筛筒机构横向设置，所述传动杆与所述旋转筛筒机构和所述转动动力装置连接，所述旋转筛筒机构内用于盛装岩石试样，且所述旋转筛筒机构设置于所述水槽上，由所述转动动力装置带动所述旋转筛筒机构在水平方向旋转；所述提升颗粒筛选系统包括提升筛筒机构、升降机构和提升动力装置，所述提升筛筒机构内用于盛装岩石试样，所述提升筛筒机构置于所述容器内并与所述升降机构连接，所述升降机构与所述提升动力装置连接，由所述提升动力装置通过所述升降机构带动所述提升筛筒机构在所述容器的试验溶液中上下移动。

进一步地，所述旋转筛筒机构和/或所述提升筛筒机构分别包括两个及以上的由内至外孔径依次变小的筛筒构成。