本發(fā)明涉及巖石力學(xué)試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀。

背景技術(shù)：

巖體的力學(xué)形態(tài)不僅表現(xiàn)出彈性和塑性，而且具有時(shí)間相關(guān)的性質(zhì)，即巖體的流變性。巖石材料及巖體結(jié)構(gòu)在外力及工程環(huán)境影響下大多呈現(xiàn)出與時(shí)間相關(guān)的力學(xué)行為，同時(shí)受到應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)或溫度場(chǎng)的變化及其相互作用，有可能使巖體流變變形路徑改變，出現(xiàn)加速變形與分岔或由靜態(tài)過程轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致出現(xiàn)巖土工程災(zāi)害。

現(xiàn)階段室內(nèi)巖石流變?cè)囼?yàn)主要涉及彎曲試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)、單軸壓縮試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、剪切蠕變?cè)囼?yàn)、室內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)等，具備單一性，并不能完整反映真實(shí)受力狀態(tài)。從而導(dǎo)致流變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)可靠性和精度不夠高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，解決現(xiàn)有技術(shù)中巖石流變?cè)囼?yàn)受力單一，流變特性片面，無法真實(shí)反映綜合受力狀態(tài)下的流變特性，數(shù)據(jù)可靠性和精度不高的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，包括：基座、下剪切盒、上剪切盒、第一框架、第二框架、軸向加載系統(tǒng)、扭矩加載系統(tǒng)、壓力控制結(jié)構(gòu)以及形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)；

所述第一框架固定在所述基座上，所述第二框架固定在所述第一框架上；

所述軸向加載系統(tǒng)固定在所述第二框架上，所述上剪切盒固定在所述軸向加載系統(tǒng)輸出端；

所述扭矩加載系統(tǒng)固定在所述第二框架上；

所述下剪切盒固定在所述基座上；

所述上剪切盒與所述下剪切盒相對(duì)設(shè)置；所述上剪切盒上開設(shè)環(huán)形上試樣槽，所述下剪切盒上開設(shè)與之匹配的環(huán)形下試樣槽；

所述扭矩加載系統(tǒng)與所述軸向加載系統(tǒng)的輸出端相連，用于施加水平扭矩；

所述壓力控制結(jié)構(gòu)分別與所述軸向加載系統(tǒng)以及所述扭矩加載系統(tǒng)相連，反饋控制施加的軸向力和扭矩；

所述形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述剪切盒內(nèi)，用于檢測(cè)巖石試樣的形變。

進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)儀還包括：滲流結(jié)構(gòu)；

所述滲流結(jié)構(gòu)包括：圍壓套筒、密封圈、進(jìn)水通路以及出水通路；所述圍壓套筒固定在所述下剪切盒上，所述密封圈設(shè)置在所述上剪切盒外壁上；

所述進(jìn)水通路以及所述出水通路分別設(shè)置在所述下剪切盒與所述下剪切盒上，與兩者間的空腔連通。

進(jìn)一步地，所述軸向加載系統(tǒng)包括：軸向施力組件以及軸向活塞桿；

所述軸向施力組件固定在所述第二框架上；

所述軸向活塞桿與所述軸向施力組件相連，用于傳遞軸向拉力和壓力；

所述活塞桿頂端與所述上剪切盒固定相連。

進(jìn)一步地，所述扭矩加載系統(tǒng)包括：水平施力組件、水平推拉連桿以及齒輪盤；

所述齒輪盤中心處開設(shè)環(huán)套固定結(jié)構(gòu)，套接在所述軸向活塞桿上；

所述水平施力組件通過水平連桿與所述齒輪盤相連，驅(qū)動(dòng)所述齒輪盤以所述軸向活塞桿為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并拉動(dòng)所述軸向活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)；

其中，所述水平推拉連桿上設(shè)置與所述齒輪盤匹配嚙合的齒。

進(jìn)一步地，所述扭矩加載系統(tǒng)還包括：水平導(dǎo)向滑軌以及與之匹配的滑塊；

所述水平推拉連桿與所述滑塊固定相連，可跟隨滑塊沿所述水平導(dǎo)向滑軌水平移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述環(huán)套固定結(jié)構(gòu)包括：限位結(jié)構(gòu)以及滾珠排；

所述限位結(jié)構(gòu)固定在所述齒輪盤與所述軸向活塞桿之間，用于限制兩者水平方向上的相對(duì)位移；

所述滾珠排設(shè)置在所述齒輪盤與所述軸向活塞桿之間，用于實(shí)現(xiàn)齒輪盤與所述軸向活塞桿在軸向上的相對(duì)滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述軸向活塞桿中部設(shè)置成正多邊形外緣面，所述限位結(jié)構(gòu)采用與之匹配的正多邊形限位孔；

所述滾珠排嵌于所述正多邊形限位孔與所述正多邊形外緣面之間。

進(jìn)一步地，所述扭矩加載系統(tǒng)還包括：齒輪盤限位結(jié)構(gòu)；

所述出輪盤限位結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一框架和所述第二框架之間，夾在所述齒輪面兩側(cè)，限制其軸向位移。

進(jìn)一步地，所述軸向施力組件采用軸向液壓千斤頂以及第一液壓伺服泵，所述水平施力組件采用水平液壓千斤頂和第二液壓伺服泵；

所述壓力控制結(jié)構(gòu)包括：軸壓傳感器、扭矩傳感器以及壓力控制器；所述軸壓傳感器設(shè)置在所述軸向液壓千斤頂上，所述扭矩傳感器設(shè)置在所述齒輪盤上，所述軸壓傳感器以及扭矩傳感器分別與所述壓力控制器相連；

所述壓力傳感器與所述第一液壓伺服泵以及所述第二液壓伺服泵相連；

所述形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括：形變傳感器，與所述壓力控制器相連。

進(jìn)一步地，所述第一框架和所述第二框架上均設(shè)置與所述軸向活塞桿匹配的滑套，分別套接在所述軸向活塞桿的上部和下部，限制其擺幅。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，通過軸向加載系統(tǒng)和扭矩加載系統(tǒng)模擬還原巖樣的真實(shí)受力狀態(tài)，從而綜合考慮力場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)力路徑下的巖石流變?cè)囼?yàn)，分析不同狀態(tài)下的巖石流變效應(yīng)；可以實(shí)現(xiàn)單軸壓縮流變?cè)囼?yàn)、單軸拉伸流變?cè)囼?yàn)、剪切蠕變?cè)囼?yàn)、扭轉(zhuǎn)流變?cè)囼?yàn)、巖體結(jié)構(gòu)面剪切流變?cè)囼?yàn)以及考慮滲流的流變?cè)囼?yàn)。對(duì)推動(dòng)現(xiàn)階段的流變?cè)囼?yàn)的發(fā)展具有重要意義。設(shè)置圓環(huán)形試樣槽，針對(duì)空心圓柱的受力特點(diǎn)，形成針對(duì)空心圓柱試樣施加扭矩的方式，使其在預(yù)定環(huán)向截面發(fā)生破壞。剪切過程中，沿剪切面的剪應(yīng)力分布較為均勻、剪切面的變形連續(xù)且平整，通過滲流裝置設(shè)置滲流通道，可以獲得沿剪切面垂直方向裂隙的滲流特性。通過加載控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)力控制、位移控制；從而大大提升了形變測(cè)量精度和可靠性，實(shí)現(xiàn)了在試驗(yàn)過程中變形的實(shí)時(shí)量測(cè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的滲流結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的扭矩加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，解決現(xiàn)有技術(shù)中巖石流變?cè)囼?yàn)受力單一，流變特性片面，無法真實(shí)反映綜合受力狀態(tài)下的流變特性，數(shù)據(jù)可靠性和精度不高；巖石試樣剪切過程中剪切面上剪切應(yīng)力分布不均勻，破壞不連續(xù)，剪應(yīng)力輸出方向不同面的技術(shù)問題；達(dá)到了提升巖石抗剪切強(qiáng)度參數(shù)、剪切變形變化精度，完整性，改善巖石本構(gòu)關(guān)系的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：

通過扭矩加載系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)柱狀巖石試樣的扭矩均勻施加，保證形變連續(xù)均勻；并通過軸向加載系統(tǒng)和扭矩加載系統(tǒng)的獨(dú)立操作，并結(jié)合上下剪切盒配合，保持剪切應(yīng)力處于銜接面，保持在同一平面內(nèi)；從而模擬巖石試樣的真實(shí)完整的受力狀態(tài)，并通過壓力控制結(jié)構(gòu)和形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓力精確控制和形變測(cè)量，提升試驗(yàn)參數(shù)的精度、完整性和可靠性。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

依據(jù)空心圓柱的受力特點(diǎn)，采用針對(duì)空心圓柱試樣施加扭矩的方式，使其在預(yù)定環(huán)向截面發(fā)生破壞。剪切過程中，沿剪切面的剪應(yīng)力分布較為均勻、剪切面的變形連續(xù)且平整，通過滲流裝置設(shè)置滲流通道，可以獲得沿剪切面垂直方向裂隙的滲流特性。通過加載控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)力控制、位移控制；測(cè)量系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)了在試驗(yàn)過程中變形的實(shí)時(shí)量測(cè)。

參見圖1，具體來講，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，包括：基座1、下剪切盒10、上剪切盒11、第一框架2-1、第二框架2-2、軸向加載系統(tǒng)、扭矩加載系統(tǒng)、壓力控制結(jié)構(gòu)以及形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)。

所述第一框架2-1固定在所述基座1上，所述第二框架2-2固定在所述第一框架2-1上；構(gòu)成設(shè)備支架，確切的講，構(gòu)成軸向加載系統(tǒng)和扭矩加載系統(tǒng)的施力支架。

所述軸向加載系統(tǒng)固定在所述第二框架2-2上，所述上剪切盒11固定在所述軸向加載系統(tǒng)輸出端；即，本實(shí)施例通過上剪切盒11具體作為執(zhí)行拉壓和剪切操作的直接執(zhí)行部件。

所述扭矩加載系統(tǒng)固定在所述第二框架2-2上；

所述下剪切盒2-1固定在所述基座1上；

其中，所述上剪切盒11與所述下剪切盒10相對(duì)設(shè)置；所述上剪切盒11上開設(shè)環(huán)形上試樣槽，所述下剪切盒上開設(shè)與之匹配的環(huán)形下試樣槽。

所述扭矩加載系統(tǒng)與所述軸向加載系統(tǒng)的輸出端相連，結(jié)合與其相連的上剪切盒11，實(shí)現(xiàn)軸向加載系統(tǒng)的輸出端，同時(shí)執(zhí)行剪切操作和拉壓操作，用于施加水平扭矩和拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。

所述壓力控制結(jié)構(gòu)分別與所述軸向加載系統(tǒng)以及所述扭矩加載系統(tǒng)相連，反饋控制施加的軸向力和扭矩；

所述形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述剪切盒內(nèi)，用于檢測(cè)巖石試樣的形變。

具體來講，所述軸向施力組件采用軸向液壓千斤頂以及第一液壓伺服泵，所述水平施力組件采用水平液壓千斤頂和第二液壓伺服泵；

所述壓力控制結(jié)構(gòu)包括：軸壓傳感器、扭矩傳感器以及壓力控制器；所述軸壓傳感器設(shè)置在所述軸向液壓千斤頂上，所述扭矩傳感器設(shè)置在所述齒輪盤上，所述軸壓傳感器以及扭矩傳感器分別與所述壓力控制器相連；

所述壓力傳感器與所述第一液壓伺服泵以及所述第二液壓伺服泵相連；

所述形變檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括：形變傳感器，與所述壓力控制器相連。

參見圖2，所述滲流結(jié)構(gòu)包括：圍壓套筒16、密封圈18、進(jìn)水通路12、14以及出水通路13、15；所述圍壓套筒16固定在所述下剪切盒10上，所述密封圈18設(shè)置在所述上剪切盒11外壁上。當(dāng)執(zhí)行滲流試驗(yàn)時(shí)，通過鎖緊件17將圍壓套筒15和密封圈16壓緊在上剪切盒10外壁上，密封兩盒間的空間，實(shí)現(xiàn)滲流試驗(yàn)。

所述進(jìn)水通路以及所述出水通路分別設(shè)置在所述下剪切盒與所述下剪切盒上，與兩者間的空腔連通。

第一框架2-1通過螺栓與基座1連接，其中部開有圓孔，用于軸向加載系統(tǒng)的動(dòng)作；第二框架2-2通過螺栓與第一框架2-1連接，其中部及水平位置開有圓孔，分別用于安裝軸向加載系統(tǒng)及水平加載系統(tǒng)。

所述軸向加載系統(tǒng)包括：軸向施力組件以及軸向活塞桿5；所述軸向施力組件固定在所述第二框架2-2上；所述軸向活塞桿5與所述軸向施力組件相連，用于傳遞軸向拉力和壓力；所述活塞桿5頂端與所述上剪切盒11固定相連；形成直接施力結(jié)構(gòu)。

參見圖2，所述扭矩加載系統(tǒng)包括：水平施力組件3、水平推拉連桿7以及齒輪盤9；所述齒輪盤9中心處開設(shè)環(huán)套固定結(jié)構(gòu)，套接在所述軸向活塞桿5上；所述水平施力組件通過水平連桿7與所述齒輪盤9相連，驅(qū)動(dòng)所述齒輪盤9以所述軸向活塞桿5為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并拉動(dòng)所述軸向活塞桿5轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，所述水平推拉連桿7上設(shè)置與所述齒輪盤9匹配嚙合的齒。

進(jìn)一步地，所述扭矩加載系統(tǒng)還包括：水平導(dǎo)向滑軌8以及與之匹配的滑塊；所述水平推拉桿7與所述滑塊固定相連，可跟隨滑塊沿所述水平導(dǎo)向滑軌8水平移動(dòng)。從而嚴(yán)格控制水平扭矩輸出的精度。

所述環(huán)套固定結(jié)構(gòu)包括：限位結(jié)構(gòu)以及滾珠排。

所述限位結(jié)構(gòu)固定在所述齒輪盤9與所述軸向活塞桿5之間，用于限制兩者水平方向上的相對(duì)位移。

所述滾珠排設(shè)置在所述齒輪盤9與所述軸向活塞桿5之間，用于實(shí)現(xiàn)齒輪盤9與所述軸向活塞桿5在軸向上的相對(duì)滑動(dòng)。

從而形成軸向施力結(jié)構(gòu)以及水平扭矩結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述軸向活塞桿5中部設(shè)置成正多邊形外緣面5-2，所述限位結(jié)構(gòu)采用與之匹配的正多邊形限位孔；所述滾珠排嵌于所述正多邊形限位孔與所述正多邊形外緣面5-2之間。形成嚴(yán)格可靠的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳動(dòng)。

具體來說，所述軸向活塞桿5可設(shè)置為變截面形狀，包括：第一部分活塞桿5-1，第二部分活塞桿5-2，第三部分活塞桿5-3。

其中，第一部分活塞桿5-1通過法蘭盤6與第二框架2-2連接，將反力傳遞給第二框架2-2。進(jìn)而傳遞給第一框架2-1，直至基座1；從而形成穩(wěn)定的施力結(jié)構(gòu)。

第二部分活塞桿5-2截面形狀為方形，正多邊形等；通過滾珠排與齒輪盤9連接，可用于傳遞齒輪盤9旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩，同時(shí)也可以上下移動(dòng)，傳遞軸向荷載。

第三部分活塞桿5-3與傳力板為一體，通過螺栓與上剪切盒11連接，將前兩部分傳遞的荷載，施加給巖樣，達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

進(jìn)一步地，所述扭矩加載系統(tǒng)還包括：齒輪盤限位結(jié)構(gòu)4；所述出輪盤限位結(jié)構(gòu)4設(shè)置在所述第一框架2-1和所述第二框架2-2之間，夾在所述齒輪面9兩側(cè)，限制其軸向位移，使之能夠穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，在所述上剪切盒以及所述下剪切盒內(nèi)，與試樣接觸的面上開設(shè)凸臺(tái)。在通過強(qiáng)力膠固定的時(shí)候，增大與試樣的接觸面積，保證試樣固定的可靠性。

所述軸向施力組件采用軸向液壓千斤頂以及第一液壓伺服泵，所述水平施力組件采用水平液壓千斤頂和第二液壓伺服泵。

進(jìn)一步地，所述第一框架和所述第二框架上均設(shè)置與所述軸向活塞桿匹配的滑套，分別套接在所述軸向活塞桿的上部和下部，限制其擺幅。

本發(fā)明涉及室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)裝置，更具體涉及可實(shí)現(xiàn)拉/壓、環(huán)剪、滲流等多種應(yīng)力路徑的巖石拉/壓環(huán)剪—滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。該試驗(yàn)儀由底座、上剪切盒、下剪切盒、軸向加載裝置、扭轉(zhuǎn)裝置、反力裝置、滲流裝置、加載控制系統(tǒng)及變形測(cè)量系統(tǒng)組成。本發(fā)明巖石拉/壓環(huán)剪—滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀克服現(xiàn)有室內(nèi)試驗(yàn)僅能實(shí)現(xiàn)單一流變?cè)囼?yàn)的缺陷，可以實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)力路徑下的巖石流變?cè)囼?yàn)研究，分析不同狀態(tài)下巖石的流變效應(yīng)，對(duì)巖體工程的設(shè)計(jì)施工具有重要意義。

本發(fā)明的工作原理為：

制備空心圓柱巖樣，并在巖樣外壁的中部空隙位置粘貼應(yīng)變片，與應(yīng)變采集系統(tǒng)連接。上剪切盒11、下剪切盒10的底部和凸臺(tái)側(cè)壁涂抹強(qiáng)力膠，將巖樣與上剪切盒11和下剪切盒10粘結(jié)一起。并且保證下剪切盒10、巖樣、上剪切盒11在同一條中心線上，巖樣和下剪切盒10、上剪切盒11連接為一個(gè)整體。

下剪切盒10放置于基座1之間通過螺栓連接，并保證下剪切盒10和基座1端部水平連接。上剪切盒11通過螺栓與軸向活塞桿5連接，并保證上剪切盒11和軸向活塞桿5端部水平連接。

軸向活塞桿5通過法蘭盤6與第二框架2-2連接，第一部分軸向活塞桿5-1、第二部分軸向活塞桿5-2以及第三部分軸向活塞桿5-3，分別穿過第二框架2-2、齒輪盤9、第一框架2-1，與上剪切盒11連接。軸向活塞桿5的下表面和基座1、下剪切盒10、上剪切盒10的上下表面水平平行。

直線導(dǎo)軌8通過螺栓與第二框架2-2固定，水平推拉連桿7在水平導(dǎo)向滑軌8上滑行；水平施力組件3通過螺栓與第二框架2-2固定，且與第二框架2-2通過滑套13的形式，實(shí)現(xiàn)活塞桿的移動(dòng)；齒輪盤9在軸向方向上通過齒輪限位裝置4與第一框架2-1、第二框架2-2固定，保證齒輪盤9在試驗(yàn)過程中只能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不能發(fā)生上下移動(dòng)。在水平方向，水平施力組件3推動(dòng)水平推拉連桿7沿水平導(dǎo)向滑軌8前后移動(dòng)，控制齒輪盤9的旋轉(zhuǎn)。

齒輪盤9中間開有方形孔，通過滾排裝置與軸向活塞桿5連接，滾排形式的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)軸向活塞桿5的上下移動(dòng)，同時(shí)可以將齒輪盤9旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩傳遞給軸向活塞桿5，進(jìn)而傳遞給巖樣。以實(shí)現(xiàn)軸向力和扭矩的獨(dú)立或混合的加載。

當(dāng)進(jìn)行剪切面滲流特性試驗(yàn)時(shí)，通過鎖緊件17將圍壓套筒16與上剪切盒10連接固定，分別通過進(jìn)水口12、14向剪切盒內(nèi)充水，通過出水口13、15的出水情況判斷剪切盒內(nèi)空氣是否全部排出。待剪切盒內(nèi)充滿水之后，關(guān)閉出水口13、15，控制進(jìn)水口12、14以達(dá)到所需的滲透壓。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

當(dāng)加載軸向壓力時(shí)，通過液壓伺服泵向軸向活塞上部空間輸油，推動(dòng)軸向活塞桿向下移動(dòng)，施加軸向壓力。繼續(xù)加載軸向壓力至設(shè)定值，試驗(yàn)結(jié)束并需卸載軸向壓力時(shí)，通過液壓伺服泵向軸向活塞下部空間輸油，提升活塞。

當(dāng)加載軸向拉力時(shí)，通過液壓伺服泵向軸向活塞下部空間輸油，推動(dòng)軸向活塞桿向上移動(dòng)，施加軸向拉力。繼續(xù)加載軸向拉力至設(shè)定值，試驗(yàn)結(jié)束并需卸載軸向拉力時(shí)，通過液壓伺服泵向軸向活塞下上部空間輸油，提升活塞。

當(dāng)加載扭矩時(shí)，通過液壓伺服泵向千斤頂輸油至設(shè)定值，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)卸載千斤頂?shù)挠蛪骸?/p>

試驗(yàn)結(jié)束并需取出巖樣時(shí)，將連接上剪切盒11與軸向活塞桿5的螺栓拆卸，取出上剪切盒11。講連接下剪切盒10與基座1的螺栓拆除，取出下剪切盒10。采用高溫加熱或者溶解膠體的方式，將巖樣與上剪切盒11、上剪切盒10分離。

巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀的巖樣破壞發(fā)生在巖樣中部空隙位置，采用在巖樣中部空隙位置貼應(yīng)變片采集數(shù)據(jù)的方式，可以精確獲得試樣破壞的實(shí)時(shí)應(yīng)變值。軸向加載系統(tǒng)和水平加載系統(tǒng)，采用高精度液壓伺服泵，可實(shí)現(xiàn)恒壓和流量控制，保證了試驗(yàn)的可靠性。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的巖石拉壓環(huán)剪滲流耦合流變?cè)囼?yàn)儀，通過軸向加載系統(tǒng)和扭矩加載系統(tǒng)模擬還原巖樣的真實(shí)受力狀態(tài)，從而綜合考慮力場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)力路徑下的巖石流變?cè)囼?yàn)，分析不同狀態(tài)下的巖石流變效應(yīng)；可以實(shí)現(xiàn)單軸壓縮流變?cè)囼?yàn)、單軸拉伸流變?cè)囼?yàn)、剪切蠕變?cè)囼?yàn)、扭轉(zhuǎn)流變?cè)囼?yàn)、巖體結(jié)構(gòu)面剪切流變?cè)囼?yàn)以及考慮滲流的流變?cè)囼?yàn)。對(duì)推動(dòng)現(xiàn)階段的流變?cè)囼?yàn)的發(fā)展具有重要意義。設(shè)置圓環(huán)形試樣槽，針對(duì)空心圓柱的受力特點(diǎn)，形成針對(duì)空心圓柱試樣施加扭矩的方式，使其在預(yù)定環(huán)向截面發(fā)生破壞。剪切過程中，沿剪切面的剪應(yīng)力分布較為均勻、剪切面的變形連續(xù)且平整，通過滲流裝置設(shè)置滲流通道，可以獲得沿剪切面垂直方向裂隙的滲流特性。通過加載控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)力控制、位移控制；從而大大提升了形變測(cè)量精度和可靠性，實(shí)現(xiàn)了在試驗(yàn)過程中變形的實(shí)時(shí)量測(cè)。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。