[实用新型]一种可采用流体分阶段胶结岩石节理面的试验装置

说明书

本实用新型公开一种可采用流体分阶段胶结岩石节理面的试验装置，包括浆液注入构件、用于放置模拟岩石节理面胶结用的试件的若干承台组件及用于支撑固定浆液注入构件和承台组件的支撑体；浆液注入构件包括相互连通的第一注入盒和第二注入盒；第二注入盒呈长方体型，沿其长度方向所对称的两个面上开设有若干呈阵列排布、且与试件待胶结面匹配的开孔；支撑体包括底座和与底座固定为一体的两个支撑框架，两个支撑框架沿垂直方向设置有承台支撑层。该实验装置使浆液自然凝固，能够更加直观、真实的模拟岩石节理面被胶结加固的过程，得到更符合天然节理面的裂痕被胶结填充的岩石节理岩胶结试样，为研究岩石节理面剪切变形和破坏机制提供可靠有效数据。

技术领域

本实用新型属于岩土工程中关于岩石节理面研究领域，特别是一种可采用流体分阶段胶结岩石节理面的试验装置。

背景技术

在漫长的地质历史演变过程中，岩石(体)经受了不同大小和不同方向的多期构造应力场的长期作用，从而导致了岩体结构面分布的随机性、形态的多样性和空间组合的复杂性，以至于对岩体结构的研究变得非常复杂，仅仅利用有限几个统计量(均值、方差等)难以全面描述结构面的特性。而且，由于天然露头或开挖面的限制，人们很难对岩体内结构面的几何参数进行系统而确定性的测量，使得对岩体中结构面特征的完备描述变得困难，有时甚至是不可能的。因此在岩体结构研究方面迫切需要更先进的分析手段和方法。

目前对于模拟岩石节理面试样剪切变形和破坏机制的相关研究大都是利用数值模拟进行探究，少有通过具体试验在节理面之间加入胶结物探究其剪切强度和破坏机制。由于数值模拟不能有效直观的形成物理的岩石节理面，使得试验过程过于抽象化，不能形成直观的物理形象。即使在出现的少数岩石节理面胶结模拟的试验装置中，也仅能采用固体或塑性较强的半固体进行胶结，无法利用流体进行胶结。

实用新型内容

针对目前现有技术中使用数值模拟研究岩石节理面剪切变形和破坏机制存在的过程过于抽象、不能形成直观探究的问题，本实用新型的目的是提供一种可采用流体分阶段胶结岩石节理面的试验装置，可直观观察岩石节理面胶结过程，得到岩石节理面胶结试样。

本实用新型提供的可采用流体分阶段胶结岩石节理面的试验装置，包括浆液注入构件、用于放置模拟岩石节理面胶结用的试件的若干承台组件及用于支撑固定浆液注入构件和承台组件的支撑体；所述浆液注入构件包括相互连通的第一注入盒和第二注入盒，两注入盒均为透明结构，其顶部开孔；第一注入盒底部设置有出水口；第二注入盒呈长方体型，沿其长度方向所对称的两个面上开设有若干呈阵列排布、且与试件待胶结面匹配的开孔；每组承台组件包括用于放置模拟岩石节理面胶结用的成对试件的两个透明承台；所述支撑体包括底座和与底座固定为一体的两个支撑框架，两个支撑框架沿垂直方向设置有承台支撑层；所述第一注入盒和第二注入盒垂直安装于底座上，第二注入盒嵌入到两个支撑框架之间，支撑框架上承台支撑层设计位置与第二注入盒上开设的每层开孔底边位置相匹配，数量与开孔层数相同。将承台组件放置于支撑框架支撑层上，然后成对试件放置于对应承台上，成对试件之间的间隙形成流体通道，然后通过第一注入盒和第二注入盒向成对试件的间隙注入所需浆液，所需浆液胶结后即得到岩石节理面胶结试样。第一注入盒和第二注入盒还可以起到控制浆液用量及稳定注浆位置的作用。