岩体真三轴现场蠕变试验系统研制与应用

摘要

我国西部大中型水电工程中的大型地下厂房、深埋超长大直径引水隧洞,交通工程中深埋隧道,高应力地区陡高边坡,以及城市地下空间的开发利用越来越多,岩体时效变形与长期稳定性问题突出.针对高地应力环境岩体开挖卸荷后应力变化复杂等特点,研制了RXZJ-20000型微机伺服控制岩体现场真三轴蠕变试验系统.通过工程实践验证,该系统具有以下突出特点:①轴向和侧向载荷高,轴向最大载荷30000kN,侧向最大载荷12000kN;②能进行尺寸为300mm×300 mm×600 mm ～1000 mm×1000 mm×2000mm任意尺寸的真三轴现场蠕变试验,推荐尺寸为500mm×500mm×1000mm;③实现了应力应变全过程伺服与采集,并实时成图;④精度高,压力波动≤±0.01MPa/24h,变形分辨率为1μm,且抗干扰和适宜恶劣环境能力强.⑤高效率,基本实现了无人值守;⑥多功能,能进行现场剪切、载荷板及真三轴现场蠕变试验.改变了目前现场蠕变试验设备载荷水平低、压力波动大、测试精度低、应力路径单一、自动化程度不高的状况.本文详细介绍了该系统的主要结构、功能特点及使用方法.RXZJ-20000型现场真三轴蠕变系统的成功研制,为研究深部岩体在多向应力条件下的时效性提供了新的手段,是目前国内外最先进的大型现场伺服试验仪器.适用于大型人工边坡、深埋大跨度隧道及地下洞室的坚硬岩体和软岩长期蠕变试验.