本發(fā)明屬于巖石力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種巖石在持續(xù)受水作用下的蠕變損傷環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，即持續(xù)水環(huán)境作用的巖石流變?cè)囼?yàn)系統(tǒng)，適用于再現(xiàn)動(dòng)/靜水（不同溶液）環(huán)境條件下巖石長(zhǎng)期穩(wěn)定性及蠕變損傷破壞全過(guò)程。

背景技術(shù)：

目前，有關(guān)水對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響的試驗(yàn)中，幾乎都是從巖石含水率或者含水狀態(tài)的角度，研究不同含水率或飽水狀態(tài)下強(qiáng)度、彈性模量的弱化效應(yīng)。然而，這些實(shí)驗(yàn)涉及的含水率大多是一個(gè)靜態(tài)量。在巖石工程中，由于巖體內(nèi)水位變化，含水量是一個(gè)與時(shí)間、空間相關(guān)的動(dòng)態(tài)變量，即便是飽水狀態(tài)的巖體長(zhǎng)期處于持續(xù)水環(huán)境下,也會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期力學(xué)特性的改變，導(dǎo)致長(zhǎng)期強(qiáng)度與其基本的單軸抗壓強(qiáng)度差別顯著。此外，地下水環(huán)境極其復(fù)雜，不同地區(qū)的地下水的化學(xué)成分不同，而不同的成分對(duì)巖石的影響不同，基于此，擬設(shè)計(jì)一種巖石在持續(xù)靜、動(dòng)或靜動(dòng)組合條件下的流變特性分析試驗(yàn)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、真實(shí)反映巖體工程長(zhǎng)期處于水環(huán)境下穩(wěn)定性特征的巖石流變?cè)囼?yàn)系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的持續(xù)水環(huán)境作用的巖石流變?cè)囼?yàn)系統(tǒng)，包括底座，在底座上固定連接有支柱，在支柱上部連接有橫梁，在橫梁上設(shè)有與液壓控制裝相接的液壓缸，與液壓缸相配的活塞桿的外端頭接有向下施加壓力的壓頭，壓頭的下方位于底座上設(shè)有多個(gè)疊摞的調(diào)整塊，位于上端的調(diào)整塊上固定有承壓柱，在承壓柱上端設(shè)有試驗(yàn)箱體；

所述的試驗(yàn)箱體包括底板，在底板上面周邊接有組成試驗(yàn)箱體的側(cè)壁，在底板的下面中心位置設(shè)有與承壓柱上端相配的凹槽，在底板的上面中心位置設(shè)有裝入下墊板的凹槽；

與pH值測(cè)試儀相接的數(shù)據(jù)測(cè)取傳感器設(shè)置在試驗(yàn)箱體內(nèi)側(cè)壁上。

所述的試驗(yàn)箱體配有水?dāng)嚢铏C(jī)構(gòu)，水?dāng)嚢铏C(jī)構(gòu)包括支架，支架的一端接有與支柱相配的夾持架，支架的另一端通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的下端接有葉輪，轉(zhuǎn)軸的上端與固定在支架上的電機(jī)連接。

所述的底板上設(shè)有放水孔，放水孔連接有閥門(mén)。

本發(fā)明的持續(xù)水環(huán)境作用的巖石流變?cè)囼?yàn)系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控容易；使用時(shí)，可將被測(cè)巖體即柱狀巖樣豎向置于試驗(yàn)箱體內(nèi)位于底板上面凹槽內(nèi)的下墊板上，在巖樣上端放置上墊板，壓頭在液壓缸的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，向上墊板7和巖樣4施壓并保持設(shè)定的壓力，根據(jù)需要向試驗(yàn)箱體內(nèi)加入試驗(yàn)用水，在巖樣上設(shè)置聲發(fā)射傳感器和應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器，聲發(fā)射傳感器與聲發(fā)射儀和控制裝置相接，應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器與動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀和控制裝置相接，pH值測(cè)試儀與控制裝置相接，控制裝置包括數(shù)字控制器、伺服控制器；如需要試驗(yàn)箱體內(nèi)的水處于動(dòng)態(tài)，可調(diào)整夾持架的高度位置，使葉輪位于試驗(yàn)箱體內(nèi)，并通過(guò)控制裝置起動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使試驗(yàn)箱內(nèi)的水變?yōu)閯?dòng)態(tài)，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)記錄巖樣的變形和破壞過(guò)程。巖樣受載后的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成信號(hào)傳輸?shù)皆囼?yàn)箱外接的聲發(fā)射儀和動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀中，最后在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示巖石的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)以及內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展過(guò)程?？梢詫?shí)現(xiàn)不同成分的化學(xué)溶液持續(xù)作用下巖石的長(zhǎng)期力學(xué)特性的測(cè)試?？梢詫?shí)現(xiàn)靜態(tài)和流動(dòng)的水環(huán)境下巖石的長(zhǎng)期力學(xué)特性的測(cè)試。實(shí)現(xiàn)持續(xù)水環(huán)境下巖石變形破壞全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及內(nèi)外損傷的三維可視化?？梢詫?shí)現(xiàn)水對(duì)巖石腐蝕造成水環(huán)境PH值變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲得巖石的水化學(xué)反應(yīng)特征。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示：本發(fā)明的持續(xù)水環(huán)境作用的巖石流變?cè)囼?yàn)系統(tǒng)，包括底座22，在底座22上固定連接有對(duì)稱的豎向設(shè)置的支柱1，在支柱1上部固定連接有橫梁10，在橫梁10上固定安裝有與液壓控制裝相接的液壓缸9，與液壓缸9相配的活塞桿的外端頭接有向下施加壓力的壓頭8。壓頭8的下方位于底座22上設(shè)有多個(gè)疊摞的調(diào)整塊21，位于上端的調(diào)整塊21上固定有豎向設(shè)置的承壓柱2，在承壓柱2上端設(shè)有試驗(yàn)箱體。

試驗(yàn)箱體包括圓狀且表面有防腐層的底板3，在底板3上面周邊接有組成試驗(yàn)箱體的透明玻璃材料的側(cè)壁16，側(cè)壁16與底板3相交接處為插接并涂抹密封膠。在底板3的下面中心位置設(shè)有與承壓柱2上端相配的凹槽，在底板3的上面中心位置設(shè)有裝入下墊板18的凹槽。

與pH值測(cè)試儀相接的數(shù)據(jù)測(cè)取傳感器5設(shè)置在試驗(yàn)箱體內(nèi)側(cè)壁上。

試驗(yàn)箱體配有水?dāng)嚢铏C(jī)構(gòu)，水?dāng)嚢铏C(jī)構(gòu)包括支架13，支架13的一端接有與支柱1相配的通過(guò)螺栓緊固的夾持架14，支架13的另一端通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸12，轉(zhuǎn)軸12的下端接有葉輪15，轉(zhuǎn)軸12的上端與固定在支架13上的電機(jī)連接。

底板3上設(shè)有放水孔19，放水孔19通過(guò)管路連接有閥門(mén)20。

工作過(guò)程如下：將被測(cè)巖體即柱狀巖樣4豎向置于試驗(yàn)箱體內(nèi)位于底板3上面凹槽內(nèi)的下墊板18上，在巖樣4上端放置上墊板7，壓頭8在液壓缸9的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，向上墊板7和巖樣4施壓并保持設(shè)定的壓力，根據(jù)需要向試驗(yàn)箱體內(nèi)加入試驗(yàn)用水，在巖樣4上設(shè)置聲發(fā)射傳感器6和應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器17，聲發(fā)射傳感器6與聲發(fā)射儀和控制裝置相接，應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器17與動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀和控制裝置相接，pH值測(cè)試儀與控制裝置相接，控制裝置包括數(shù)字控制器、伺服控制器；如需要試驗(yàn)箱體內(nèi)的水處于動(dòng)態(tài)，可調(diào)整夾持架14的高度位置，使葉輪15位于試驗(yàn)箱體內(nèi)，并通過(guò)控制裝置起動(dòng)電機(jī)11運(yùn)行，葉輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，使試驗(yàn)箱內(nèi)的水變?yōu)閯?dòng)態(tài)，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)記錄巖樣4的變形和破壞過(guò)程。巖樣4受載后的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成信號(hào)傳輸?shù)皆囼?yàn)箱外接的聲發(fā)射儀和動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀中，最后在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示巖石的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)以及內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展過(guò)程。本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作。