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原文传递三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置及方法

专利名称：	三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置及方法
摘要：	本发明属于岩土工程技术领域，具体是一种三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置及方法。本发明的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，通过在连接压板上设置导槽，可以把水引入到试样表面，当三轴测试仪在三个方向施加压力时，可以使试样在三个方向上产生不同的应力，调节各个方向压力可以改变试样的应力状态。在实验过程中，可以调节导槽内施加到试样表面的水的压力，从而模拟自然界状态。本发明的实验方法，三轴测试仪的三组压头实现三向不等应力环境，并通过连接压板上的导槽模拟真实情况下的渗流场，即可实现对现实断层所处应力‑渗流环境的室内试验模拟。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川大学
发明人：	张泽天;张朝鹏;艾婷;谢晶;吴世勇;张茹;周济芳;高明忠;任利;杜成波;覃黎;刘洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910533635.0
公开号：	CN110132746A
代理机构：	成都睿道专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	薛波
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610000 四川省成都市一环路南一段24号
主权项：	1.一种三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，包括支撑架，支撑架上设置三组油缸且油缸轴线正交设置，左油缸与右油缸同轴且缸杆靠近支撑架中心，上油缸与下油缸同轴且缸杆靠近支撑架中心，前油缸与后油缸同轴且缸杆靠近支撑架中心；左油缸的缸杆端部垂直设置左压块，右油缸的缸杆端部垂直设置右压块，上油缸的缸杆端部垂直设置上压块，下油缸的缸杆端部垂直设置下压块，前油缸的缸杆端部垂直设置前压块，后油缸的缸杆端部垂直设置后压块。 2.根据权利要求1所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，所述所有压块靠近支撑架中心表面设置内锥孔，通水孔一端与内锥孔贯通，另一端延伸到压块表面，通水孔靠近压块表面端部设置连接螺纹。 3.根据权利要求2所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，还设置连接压板，所述连接压板表面设置锥度与所述内锥孔锥度相同的外锥凸台，所述外锥凸台轴心设置贯穿连接压板的中心过水孔，外锥凸台锥面上设置密封槽，所这密封槽内设置密封圈，连接压板与外锥凸台相对表面设置与中心过水孔连接的放射导槽。 4.根据权利要求3所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，还包括热缩管和锁紧环，所述连接压板与试样端表面贴合，设置外锥凸台表面远离试样，试样侧表面设置热缩管，热缩管整体包覆试样和连接压板侧面，热缩管表面与连接压板对应位置设置锁紧环。 5.根据权利要求5所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，连接压板设置两件，分别设置于试样相对表面，两件连接压板外的热缩管表面分别设置锁紧环。 6.根据权利要求5所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，连接压板设置放射导槽的表面还设置有环形导槽，所述环形导槽与放射导交叉。 7.根据权利要求6所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，所述密封圈为O形圈。 8.根据权利要求7所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟装置，其特征是，所述油缸为柱塞式油缸。 9.一种三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟方法，其特征是以下步骤： S1，选取需要模拟的断层岩体和断层破碎带岩体，从断层周围和破碎带中选取岩块试样； S2，对断层周围所取得岩块试样进行切割，形成试样毛坯，所述试样毛坯为立方体形，且切割出试样裂隙； S3，将破碎带中选取的岩块破碎，将破碎后的岩石碎块加入胶结材料，充填至试样毛坯的试样裂隙中形成试样； S4，将表面带有可使液体通过的导槽的连接压板覆盖到试样表面，使导槽内的液体与试样表面接触； S5，将热缩管套设到试样侧面，加热使热缩管收缩，热缩管收缩后整体包覆试样和连接压板侧面； S6，在热缩管表面安装锁紧环使热缩管紧贴连接压板侧面形成二次密封； S7，将试样安装于三轴测试仪，加载三组正交正压力； S8，在连接压板导槽中加入水，调整三轴测试仪压力进行实验。 10.根据权利要求9所述的三轴测试仪进行地质断层力学行为的室内实验模拟方法，其特征是，S3步中岩块破碎后的粒度为：125μm到16mm。所述胶结材料为黏土和水泥。
所属类别：	发明专利