1.一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1:制备方形无盖盒体(14);
步骤2:制备岩土试块;
步骤3:组装试验装置:选取刚度分别为K1、K2的弹簧(2),并在两弹簧(2)两端各焊接一块磁铁(8),然后组装高地应力模拟装置(10)而后将两弹簧(2)分别安装在高地应力模拟装置(10)的相邻两块可移动钢板(12)的中心区域,弹簧(2)一端布置有压力传感器且布置压力传感器的一端靠近可移动钢板(12),将岩土试块放置于高地应力模拟装置(10)内;
高地应力模拟装置(10)的两块可移动钢板(12)上安装有压力传感器;
步骤4:将组装好的试验装置放置于方形无盖盒体(14)内,将反力架(4)安装在高地应力模拟装置(10)上,在高地应力模拟装置(10)上方放置一块加压盖板(7),在加压前记录两块可移动钢板(12)到方形无盖盒体(14)的水平距离L1-0、L2-0;
步骤5:利用千斤顶(3)对高地应力模拟装置(10)内岩土试块进行加压,加压至F0时,将加压盖板(7)固定后撤除千斤顶(3),并记录两弹簧(2)上压力传感器的数据F1-1、F2-1和两块可移动钢板(12)到方形无盖盒体(14)的水平距离L1-1、L2-1;
步骤6:将试验装置放置n,n≥3,个月后,再次记录两弹簧(2)上压力传感器的数据F1-2、F2-2和两块可移动钢板(12)到方形无盖盒体(14)的水平距离L1-2、L2-2;
步骤7:将试验装置放置2n个月后,n≥3,再次记录两弹簧(2)上压力传感器的数据F1-3、F2-3和两块可移动钢板(12)到方形无盖盒体(14)的水平距离L1-3、L2-3;
步骤8:依据两弹簧(2)上压力传感器记录的压力值,得到互相垂直的方向上的压力值,即模拟真实岩土体环境中的地应力大小,通过不同时间段记录的压力值,可对比分析,得到在长期轴力为F作用下,岩土体地应力的变化规律;
步骤9:依据上述步骤4-步骤7各时间段记录的两块可移动钢板(12)到方形无盖盒体(14)的水平距离,分别得到刚加载完成的两块可移动钢板(12)的移动距离:L1=L1-0-L1-1、L2=L2-0-L2-1;
加载6个月后的两块可移动钢板(12)的移动距离:L1′=L1-0-L1-2,L2′=L2-0-L2-2;
加载12个月后的两块可移动钢板(12)的移动距离:L1″=L1-0-L1-3,L2″=L1-0-L1-3,可得出真实受力环境中,在长期轴力为F作用下,岩土体的位移变化规律;
步骤10:根据步骤9得到的在长期轴力为F作用下,岩土体的地应力和位移变化规律,分析其蠕变规律;
步骤11:调节两个弹簧(2)的刚度,重复上述步骤1-步骤10,通过调节弹簧刚度模拟不同地应力,得到不同地应力,不同加载时间,不同方向下的岩土体受力变化状态,进而得到复杂条件下的岩土体蠕变规律。
2.根据权利要求1所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于:方形无盖盒体(14)的一侧板上开设有仪器安装孔(15),将水压表和水阀安装到方形无盖盒体(14)上。
3.根据权利要求1所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于:方形无盖盒体(14)的顶面四角开设有顶部盖板安装孔(11),后期模拟地下水情况时,在方形无盖盒体(14)加装盖板,通过顶部盖板安装孔(11)配合螺母将盖板固定在方形无盖盒体(14)上方。
4.根据权利要求1所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于:高地应力模拟装置(10)的立柱上开设有反力架固定孔(1),可将反力架固定柱(9)固定高地应力模拟装置(10)上,既便于试验中施加压力,又方便反力架(4)的拆卸。
5.根据权利要求1所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于步骤2中,制备岩土试块的方法为:将风化后的岩样或土样放入模型盒体中,并用千斤顶(3)对其压实,即得到岩土试块或者通过自制膨胀水泥浆制作膨胀岩体试块。
6.根据权利要求5所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于:用膨胀剂质量含量为10%-30%的膨胀水泥浆浇筑制成膨胀岩体试块。
7.根据权利要求1所述的一种研究复杂条件下岩土蠕变规律的方法,其特征在于可移动钢板(12)上安装压力传感器的方法为:在一钢片侧面上以“四角点和一中间点”的方式各布置1个压力传感器,共5个压力传感器,然后将上述钢片放入高地应力模拟装置(10)的可移动钢板(12)内侧,既可保护压力传感器免受破坏,又能使其受力均匀,也便于压力传感器的循环利用;压力传感器作用在于记录试样在相邻垂直面上的应力状态,得到不同加载时间里,不同方向上的应力变化规律。