一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置及工作方法与流程

技术特征：
1.一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：包括矩形的试验结构架，试验结构架左右两侧分别设有蓄水池和横向加载板，试验结构架前后两侧设有透明面板，试验结构架顶部设有竖向加载板，试验结构架内部空间容纳试验体；蓄水池两侧分别设有注水孔和挡水板，注水孔位于试验结构架靠近蓄水池一侧的侧壁上；挡水板与横向加载板相对设置。2.如权利要求1所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述横向加载板和竖向加载板分别连接加载单元，加载单元与加载控制系统连接。3.如权利要求2所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述竖向加载板与加载单元连接，在加载单元的带动下沿垂直方向运动，提供竖直方向的载荷，竖向加载板远离蓄水池的一端设有固定板。4.如权利要求2所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述横向加载板与加载单元连接，在加载单元的带动下沿水平方向运动，提供水平方向的载荷，横向加载板靠近试验结构架底部的一端设有滑轮。5.如权利要求1所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述试验结构架左右两侧的蓄水池和横向加载板，顶部的竖向加载板，底部的底座以及前后两侧的透明面板，使试验结构架内部形成容纳试验体的密封空间。6.如权利要求5所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述试验体内部设有渗流通道，且预埋位移变形传感器、渗压传感器和压力传感器。7.如权利要求6所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：所述位移变形传感器、渗压传感器和压力传感器均连接显示装置，获取监测到的信号显示试验过程。8.如权利要求1所述的一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置，其特征在于：还具有水箱，水箱通过注水管与注水孔连接，注水管上设有稳压器和水压加载泵，水箱内的水经水压加载泵加压，经稳压器稳定压力后经注水孔送入蓄水池内。9.基于权利要求1所述试验装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：预制围岩块体形成试验体；注入稳定水压；施加荷载应力；模拟水岩耦合下的围岩垮塌灾害；围岩垮塌灾害可视化。10.如权利要求9所述的工作方法，其特征在于：所述注入稳定水压的过程具体为：关闭出水孔，通过水压加载泵将水箱中的水注入蓄水池中，通过稳压器控制水压保持在试验要求的设定值；所述施加荷载应力的过程具体为：通过加载控制系统控制加载单元，在试验体上施加竖向荷载和水平荷载，实现隧道地应力环境的模拟；所述模拟水岩耦合下的围岩垮塌灾害的过程具体为：打开出水孔，通过加载控制系统控制横向加载板移动，模拟隧道开挖引起的应力释放现象，实现水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌灾害的模拟。

技术总结
本发明涉及一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置及工作方法，包括矩形的试验结构架，试验结构架左右两侧分别设有蓄水池和横向加载板，试验结构架前后两侧设有透明面板，试验结构架顶部设有竖向加载板；蓄水池两侧分别设有注水孔和挡水板，注水孔位于试验结构架靠近蓄水池一侧的侧壁上；挡水板与横向加载板相对设置。利用试验结构架内部形成的封闭空间容纳试验体，通过封闭空间内的蓄水池模拟模拟隧道围岩开挖处的水压环境，通过预先在试验体上加载稳定载荷模拟隧道地应力环境，在连通蓄水池和试验体后模拟水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌灾害，并通过试验结构架前后侧的透明面板实时观察试验过程。板实时观察试验过程。板实时观察试验过程。


技术研发人员：秦松 范宏运 柯成林 刘洪亮 盛圣胜 周宗青 杨帆 杨光宇 刘吉昌 张延欢
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/3/7