[发明专利]用于岩体结构面剪切试验的制样模具

说明书

本发明属于岩体力学室内实验领域，特别涉及一种用于岩体结构面剪切试验的制样模具。为了加工不同尺寸、不同形状的岩体结构面剪切试验样品以满足岩体结构面剪切特性的研究需求，本发明提出的制样模具包括前竖板、后竖板、左侧板、右侧板和底板围成的半开放空间的模具本体，其中，所述左侧板和所述右侧板均呈L型，所述左侧板包括左侧竖板和左侧底板，所述右侧板包括右侧后竖板和右侧竖板；所述制样模具还包括支架，所述支架设置在所述底板的下侧，用于支撑所述底板。本发明提供的用于岩体结构面剪切试验的制样模具的结构设计能够满足不同尺寸、不同形状的岩体结构面剪切试验样品的制造。

技术领域

本发明属于岩体力学室内实验领域，特别涉及一种用于岩体结构面剪切试验的制样模具。

背景技术

岩体结构面形成于岩体地质历史发展过程中，具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小，控制着岩体的变形和力学行为。由此可见，准确把握结构面的力学性质是评价岩体工程稳定性的核心。岩体结构面的力学性质主要表现在法向变形、剪切变形和抗剪强度三方面。在低应力区，工程岩体失稳主要表现在岩体沿结构面发生剪切变形破坏，因此常用结构面抗剪强度作为工程岩体稳定性评价的重要指标。

岩体力学室内试验研究是进行岩体本构模型构建和工程设计数值模拟的基础。室内直剪试验在加载路径控制、法向参数和剪切参数获取方面具有极大优势，是刻画结构面剪切行为的优选试验方法。由于结构面的剪切试验是破坏性试验且不可重复试验，加之天然岩体结构面试样的取样、运输、制样成本均较高，因此，现有研究中广泛采用水泥砂浆、高强石膏、混凝土等类岩石材料制作人工岩体结构面试样，通过对人工岩体结构面试样进行平行试验以达到研究天然岩体结构面剪切特性的目的。

基于此，本发明提出了一种新的制样模具来加工不同尺寸、不同形状的岩体结构面剪切试验样品以满足岩体结构面剪切特性的研究需求。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了加工不同尺寸、不同形状的岩体结构面剪切试验样品以满足岩体结构面剪切特性的研究需求，本发明提出了一种用于岩体结构面剪切试验的制样模具，所述制样模具包括前竖板、后竖板、左侧板、右侧板和底板围成的半开放空间的模具本体，其中，所述左侧板和所述右侧板均呈L型，所述左侧板包括左侧竖板和左侧底板，所述右侧板包括右侧后竖板和右侧竖板；所述制样模具还包括支架，所述支架设置在所述底板的下侧，用于支撑所述底板。

在上述用于岩体结构面剪切试验的制样模具的优选实施方式中，所述L型左侧板的左侧竖板与左侧底板连接处沿所述左侧竖板的宽度方向设置有第一插销，所述前竖板的下部沿所述前竖板的长度方向设置有与所述第一插销匹配的开口方向向左的长条形凹槽，所述长条形凹槽能够穿过所述第一插销，并借助螺栓将所述左侧板与所述前竖板固定。

在上述用于岩体结构面剪切试验的制样模具的优选实施方式中，所述左侧竖板的内侧水平设置有第二插销和第三插销，所述底板下侧的左端水平设置有与所述第二插销和所述第三插销匹配的开口方向向下的第一U型叉和第二U型叉，所述第一U型叉的内侧和所述第二U型叉的内侧能够分别穿过所述第二插销和所述第三插销，并借助螺栓将所述左侧板与所述底板固定。

在上述用于岩体结构面剪切试验的制样模具的优选实施方式中，所述底板上侧的后部区域水平设置有第四插销和第五插销，所述后竖板的外侧水平设置有与所述第四插销和所述第五插销匹配的开口方向向后的第三U型叉和第四U型叉，所述第三U型叉的内侧和所述第四U型叉的内侧能够分别穿过所述第四插销和所述第五插销，并借助螺栓将所述底板与所述后竖板固定。

在上述用于岩体结构面剪切试验的制样模具的优选实施方式中，所述后竖板的内侧水平设置有至少一排贯通螺栓孔，所述右侧后竖板的外侧水平设置有至少一排与所述贯通螺栓孔匹配的半贯通螺栓孔，在所述右侧后竖板的外侧抵靠于所述后竖板的内侧之后，螺栓能够穿过所述贯通螺栓孔并深入到所述半贯通螺栓孔以将所述后竖板与所述右侧板固定。