[实用新型]一种模拟水库消落带岩石湿干循环的三轴试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟水库消落带岩石湿干循环的三轴试验装置，属于岩土工程技术领域。

背景技术

水库水位周期性变化引起岸坡消落带内岩石地下水渗入和渗出，并带走岩石孔隙中的部分矿物，使岩石发生损伤，当损伤累积到一定程度，其强度将发生大幅度降低，甚至导致岩石的开裂破坏，严重者将引起岸坡的失稳。因此，为了合理评价库水位周期性变化条件下岩质岸坡的稳定性，需要通过试验确定库水位周期变化条件下岸坡消落带内的岩石强度。

目前对库水位周期变化条件下岸坡消落带内岩石强度的传统测试方法，是依据《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001)将岩样全部浸入在水中自由吸水48小时后取出，将该岩样放入干燥箱，进行40±5℃下干燥24小时后取出，至此，完成水库水位一个周期变化条件下消落带内岩石的“湿干循环”过程。对于年调节和多年调节的水库岸坡消落带内岩石，在一年当中至少经历六个月的库水浸泡和六个月暴露在大气环境中，传统方法显然不能严格模拟试件的长期浸泡过程和自然干燥过程，原因在于该方法的浸泡时间仅为48小时、干燥时间仅为24小时；一般而言，消落带内岩石需经历几个库水位变化周期后，其强度才发生明显变化，如果严格按照年调节或多年调节水库水位变化周期，进行消落带内岩石强度的室内测试，则需要耗时几年的时间，这无疑使室内试验的效率极其低下。

发明内容

本实用新型的目的在于针对传统试验方法将库水位周期性变化条件下消落带内岩石试件置于无围压条件下进行浸泡和干燥，而不能模拟水库消落带岸坡岩石有围压状态的不足；针对库水位周期性变化条件下消落带内岩石强度测试试验效率低下的不足；提供一种可模拟水库水位周期性变化条件下消落带岩石原始应力状态、提高岩石强度测试试验效率的三轴试验装置。

为解决上技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种模拟水库消落带岩石湿干循环的三轴试验装置，包括手动油泵，加压泵，渗流泵，底座，反力架，底座固定安装在反力架上，反力架上设轴向变形测量表；

底座上方设有三轴压力室，三轴压力室内设有围压室，三轴压力室外侧设有加热装置；

底座设有输油管、输水管，输油管一端连接手动油泵，另一端通向围压室，输水管连接渗流泵，渗流泵连接手动油泵；

反力架上方设有千斤顶，千斤顶上固定有活塞，活塞内设有出水管。

所述输油管通过蓄能皿连接手动油泵。

所述渗流泵通过加压泵连接手动油泵。

所述底座设有锁紧圈，锁紧圈用于锁紧底座与三轴压力室。

本实用新型一种模拟水库消落带岩石湿干循环的三轴试验装置的有益效果如下：

1.将岩石试件放置在有围压的压力室内进行浸泡和干燥，从而在不改变岸坡岩石环境应力状态情况下，实现经历多次湿干循环后岩石的强度测试；

2.在保持岩石试件围压不变的条件下，以通过岩石试件的渗水量相等为依据，采用增加试件轴向水压力的方式，缩短库水的长期浸泡引起库水渗入或渗出岩石的时间；

3.岩石试件围压不变的条件下，以烘干后岩石试件的含水量和处于自然干燥环境中岸坡岩石的含水量相等为依据，利用加热装置对浸泡后的岩石试件进行快速干燥，缩短库水浸泡后的岩石达到天然含水状态的自然干燥时间。

4、岩石试件从开始注水浸泡、加温干燥、直至受压完全破坏全过程，围压系统始终向压力室提供恒定围压，实现水库消落带岩石试件在原有环境应力状态保持不变的情况下，进行库水位周期性变化条件下的湿干循环过程模拟。

5通过增大岩石试件轴向水压力的方式，缩短库水的长期浸泡引起库水渗入或渗出岸坡岩石试件的时间，以提高实验效率；渗流泵内的水经加压泵加压处理后，经输水管从岩石试件的底部向上入渗，渗出的水由岩石试件上部的出水管自由排出。

6、利用加热升温的方式使岩石试件快速干燥，缩短库水浸泡后的岩石试件达到岸坡岩石天然含水状态所需的自然干燥时间，以提高实验效率。通过三轴压力室外包加热装置，对压力室内提供围压的油进行加热，通过热量传递，对完成浸泡过程的岩石试件进行加热，使岩石试件的快速干燥至天然含水状态。

附图说明

图1为本实用新型“水量相等”原理图；

图2为本实用新型试验装置的结构图；

图3为本实用新型流程图。

具体实施方式