[实用新型]一种岩石试样实验装置

说明书

本实用新型公开了一种岩石试样实验装置，属于岩石力学实验技术领域。一种岩石试样实验装置，包括：壳体、以及与壳体连接的加热组件、加压组件以及测试件；壳体包括沿竖直方向相互扣合并可拆卸连接的上壳体和下壳体；上壳体的顶部设有上压头，上压头贯穿上壳体的顶部并与上壳体滑动配合，上压头的侧壁设有限位凸起，并且限位凸起位于上壳体的内侧；下壳体的底部设有与上压头相对应的下压头。本实用新型能够模拟深部岩体高温、高应力、孔隙水压加压的真实赋存环境，获得岩体试样的变形及破坏情况，得到的测试数据偏差较小，从而能够为工程危险性评价和稳定性预测提供实验支撑。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学实验技术领域，具体涉及一种岩石试样实验装置。

背景技术

在大坝修建、隧道开挖、深部资源开采等工程中都会遇到深部岩体力学问题，研究岩体与赋存环境交互作用是岩石力学一个重要研究方向，对工程危险性评价和稳定性预测等都具有重要的意义。

在实际工程中，岩石往往直接与水接触，岩石在与水相互作用的同时还承受一定的水压。此外，随着埋深增加，岩体承受的地应力增大、地层温度明显升高，致使深层岩体表现为非线性、非可逆的力学特征。

目前，在对岩石试样进行力学实验时，仅简单地对岩石试样进行加压，或者在浸水环境下对岩石试样加压，不能模拟深部岩体高温、高应力、水压等真实赋存环境，从而导致得到的实验数据存在较大偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩石试样实验装置，以解决现有岩石力学实验不能完全模拟深部岩体所在的高温、高应力、水压等赋存环境，从而导致得到的实验数据存在较大偏差的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种岩石试样实验装置，包括：壳体、以及与壳体连接的加热组件、加压组件以及测试件；壳体包括沿竖直方向相互扣合并可拆卸连接的上壳体和下壳体；上壳体的顶部设有上压头，上压头贯穿上壳体的顶部并与上壳体滑动配合，上压头的侧壁设有限位凸起，并且限位凸起位于上壳体的内侧；下壳体的底部设有与上压头相对应的下压头。

本实用新型的加热组件用于模拟高温环境，加压组件用于模拟孔隙水压环境，上、下压头与岩石试样的两端接触，通过实验机施加轴向载荷于上压头，用于模拟一定深埋岩石的应力状态，测试件用于测量岩石样品的轴向变形，从而模拟高温、高应力、水压的真实赋存环境，获得岩体试样的变形及破坏情况，得到的测试数据偏差较小，从而能够为工程危险性评价和稳定性预测提供理论支撑。

此外，壳体呈两段式，便于岩石试样的取放，上压头的限位凸起能够避免上压头在压力的作用下与上壳体脱离而发生危险，两段式的壳体还能方便带有限位凸起的上压头及岩石试样的安装。

进一步地，上述加热组件包括加热环和温度传感器，加热环套设在壳体的外侧，温度传感器设置在壳体远离加热环的位置。

本实用新型加热环用于对壳体的内部温度进行加热，温度传感器用于测量壳体内部的温度，同时，温度传感器设置在壳体远离加热环的位置时，可以避免因为温度梯度而导致对壳体内的温度判断不准，同时，温度传感器的测温部件接近试样表面，以便真实的反应试件温度。

进一步地，上述加压组件包括流体输入管和压力表，流体输入管与上壳体的内腔顶部连通，压力表设置在上壳体的顶部。

本实用新型的流体输入管可以向壳体中输入水和气体，通过水和气体来调节壳体中的水压，加压容易并且水压变化平稳，有利于实验的进行。

常规实验中，只对岩石试样施加水压，由于水不容易被压缩导致加压不容易或压力变化较小，不利于实验的进行。本实用新型在加压时，首先向壳体中注入水，直到淹没岩石试样或将壳体的内腔充满，然后向壳体的内部注入一定压力的气体，从而产生水压，由于水压变化平稳，并且气压变化缓慢，使得作用在岩石试样上的水压能够缓慢、平稳地增加，有利于实验的进行。