[发明专利]一种高压岩石注浆测试实验系统及其测试方法

说明书

本发明为一种高压岩石注浆测试实验系统及其测试方法，包括岩石加载系统和高压注浆系统，其中岩石加载系统是由岩石试样，减磨夹具和真三轴加载设备组成，岩石试样中部位置开设有圆柱孔，周围设置有裂隙孔，减磨夹具上设有夹具注浆孔，真三轴加载设备在垂直方向、水平方向、前后方向均设置有所述加载油缸，每个加载油缸上连接有加载杆，且加载油缸上装有加载油缸位移传感器，注浆杆设置于减磨夹具一侧，注浆管内置于注浆杆中，一端连接至岩石试样，另一端依次连接有注浆压力表、注浆过滤网、注浆油泵和注浆箱；本发明的优点在于结构简单，便于操作，可通过模拟真实的地应力状态来探究注浆效果，为岩体力学实验领域提供有力的指导作用。

技术领域

本发明涉及岩石力学实验技术领域，具体涉及一种高压岩石注浆测试实验系统及其测试方法。

背景技术

对有破碎岩体工程的开挖岩体进行注浆加固是岩石工程领域常用的技术手段，随着岩体工程逐渐向深部发展，注浆岩石所受的地应力也逐渐增大，在高压下对岩体进行注浆与在低压下对岩体进行注浆的效果有很大的不同；然而现阶段关于岩石在高压状态下进行注浆的研究还相对较少，关于高压注浆测试实验的实验系统还没有相关报道，因此非常有必要研发一种高压岩石注浆测试实验系统来为实际工程提供指导。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高压岩石注浆测试实验系统及其测试方法，可以将实验所用的注浆溶液注入受压的岩石中，从而探究到注浆压力一定，岩石在不同压力状态下注浆效果的情况以及在岩石受压状态一定的情况下，探究到不同注浆压力对受压岩石的注浆效果，进而为岩体力学实验领域提供更有力的指导。

本发明的技术方案为：一种高压岩石注浆测试实验系统，包括岩石加载系统和高压注浆系统；

所述岩石加载系统是由岩石试样，减磨夹具和真三轴加载设备组成，所述岩石试样中部位置开设有圆柱孔，周围设置有裂隙孔，所述减磨夹具上设有夹具注浆孔，所述真三轴加载设备包括框架基座，水平框架，垂直框架，加载油缸，加载杆和加载油缸位移传感器，所述框架基座固定于地面上，所述水平框架设置在所述框架基座上的左右两侧，所述垂直框架分别设置在所述框架基座的前后两侧中部位置，所述真三轴加载设备在垂直方向、水平方向、前后方向均设置有所述加载油缸，每个所述加载油缸上连接有加载杆，且所述加载油缸上装设有加载油缸位移传感器；

所述高压注浆系统包括注浆箱、注浆油泵、注浆过滤网、注浆压力表、注浆管和注浆杆，所述注浆杆设置于所述减磨夹具一侧，所述注浆管内置于所述注浆杆中，一端连接至岩石试样，另一端依次连接有注浆压力表、注浆过滤网、注浆油泵和注浆箱。

进一步的，所述岩石试样上的所述裂隙孔有多个，且与所述圆柱孔相通。

进一步的，所述岩石试样采用边长为150mm的立方体岩石试样。

进一步的，所述岩石试样上的圆柱孔与所述减磨夹具上的夹具注浆孔直径大小相同。

进一步的，所述减磨夹具为六块相同金属板相邻之间咬合而成，。

进一步的，所述水平框架的长边与所述框架基座的短边长度对应相同。

进一步的，所述垂直框架的高度高于所述水平框架的高度。

该高压岩石注浆测试实验系统，通过设置不同的三向应力值或注浆压力以一定的注浆压力或岩石受压状态将注浆溶液注入受压岩石，实验结束后测出注浆后岩石的质量与注浆前岩石试样的质量作对比来反映注浆效果，包括如下步骤：

第一步，设置六组不同的三向应力或注浆压力，六组应力呈现递增趋势；

第二步，将岩石试样进行称重，然后将岩石试样放入注浆夹具中；

第三步，将装好岩样的夹具进行真三轴三向对中；

第四步，按一定的加载速率三向同时加载，将应力加载到设置的应力水平；