个面均设置密封实现了剪切之后的渗流，实现了单条固定裂隙的剪切-渗流耦合试验
[0021](3)专门针对二维岩石试样进行设计，能够稳定可靠的实现二维岩石试样的加载以及挤压力和剪切力的施加，填补了国内外二维岩石试样的剪切-渗流耦合测试装置的空白；
[0022]采用二维岩石试样，剪切及渗流过程更为直观、机理更为明确，改变了传统三维试验过程不够直观、机理不够明确、结果难以精准测量的缺点。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术数控岩石节理剪切渗流试验台的结构示意图；
[0024]图2为根据本发明实施例剪切-渗流耦合测试装置的结构示意图；
[0025]图3为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中纵向加载机构的示意图；
[0026]图4为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中底架与侧向加载机构的示意图；
[0027]图5为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中二维岩石试样的受力示意图。
[0028]【主要元件】
[0029]A-二维岩石试样；
[0030]Al-贯穿裂隙；
[0031 ]10-底架；
[0032]11、12-滑轨；
[0033]20-密封机构；
[0034]21、22-纵向密封垫；23-侧向密封环；
[0035]23a-进水口；23b_ 出水口；；
[0036]30-岩石试样底座；
[0037]40-纵向加载机构；
[0038]41-立柱；42-电机安装板；
[0039]43-第一纵向升降电机； 44-双层加载框架；
[0040]44a-上加载板；44b_下加载板；
[0041]45-钢化玻璃板；
[0042]50-侧向加载机构；
[0043]51-第二纵向升降电机；52-反力框架；
[0044]53-挤压力施力机构；54-剪切力施力机构；
[0〇45]54a_第一压板；54b_第二压板；
[0046]54c-进水通道；54d_出水通道。
【具体实施方式】
[0047]本发明针对现有技术岩石试样加载繁琐、费力的问题，提供了一种可升降加载机构及应用其的剪切-渗流耦合测试装置，可以适用于岩石裂隙在应力场和水流场共同作用下的破坏机理试验研究。
[0048]需要说明的是，在下文的实施例中，可升降加载机构作为剪切-渗流耦合测试装置的一部分进行说明。当然，在本发明其他实施例中，该可升降加载机构还可以单独使用或者作为其他设备的附属机构。
[0049]在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种剪切-渗流耦合测试装置。本实施例中，测试对象为方形青石板A，尺寸为:长500mm、宽500mm、厚10?20mm。该青石板正中加工有一条贯穿裂隙Al，贯穿裂隙位置固定、由雕刻机刻穿，侧表面为自然粗糙、未经打磨。
[0050]图2为根据本发明实施例剪切-渗流耦合测试装置的结构示意图。图5为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中二维岩石试样的受力示意图。如图2和图5所示，本实施例剪切-渗流耦合测试装置包括:
[0051]底架10，其上方分为进样区域和测试区域，在该进样区域和测试区域之间具有滑轨(11、12);
[0052]密封机构20，用于密封二维岩石试样，其在沿贯穿裂隙的两侧分别开设进水口23a和出水口 23b;
[0053]岩石试样底座30，其可在滑轨上自由滑动，用于将水平放置的二维岩石试样由进样区域运送至测试区域；
[0054]纵向加载机构，固定于底架1的测试区域的上方，整体为可升降结构，在运送二维岩石试样时，该纵向加载机构升起，在二维岩石试样被运送至测试区域后，该纵向加载机构落下，对运送至测试区域的二维岩石试样施加纵向压力；
[0055]侧向加载机构，固定于底架10的测试区域的上方，其整体为可升降结构，在运送二维岩石试样时，该侧向加载机构升起，在二维岩石试样被运送至测试区域后，该侧向加载机构落下，对运送至测试区域的二维岩石试样施加侧向压力；以及
[0056]渗流系统，用于通过进水口向密封机构内二维岩石试样的贯穿裂隙的一端施加预设的渗透压力；同时收集由出水口渗出的水；
[0057]数据采集模块，用于对二维岩石试样在加压情况下的渗流参数进行采集和处理。
[0058]以下对本实施例剪切-渗流耦合测试装置的各个组成部分进行详细说明。
[0059]本实施例中，在二维岩石试样A正中有一条贯穿裂隙Al，如图5所示。贯穿裂隙的位置固定，试验前用雕刻机雕刻出而成。
[0060]关于该贯穿裂隙Al的位置、深度和雕刻工艺等，均可以由本领域技术人员合理选择，并不局限于本实施例所给出的形式。
[0061]请参照图2，底架10呈框架式构造。为了方便工作人员操作，该底架具有一定的高度，并且在侧面安装有各类的电控机构。
[0062]该底架10的上方在两个垂直方向上安装有互不干涉的滑轨(11、12)，从而经由相应的岩石试样底座30可以从两个方向上将二维岩石试样由进样区域运送至测试区域，进而实现两个不同形式和内容的测试。
[0063]由于试验时要保证水只沿着裂隙运动，所以需要对岩石试样六个侧面进行密封。密封机构20包括:纵向密封垫21、22，分别位于二维岩石试样的上部和下部，实现二维岩石试样A上、下表面的密封;侧向密封环23，呈“回”字形，其从四周将二维岩石试样A包围起来，实现二维岩石试样四个侧面的密封。在侧向密封环23沿贯穿裂隙的两侧，具有开有进水口23a和出水口 23b。
[0064]对于纵向密封垫21、22，其为透明PVC材质，方便观察在测试过程中二维岩石试样的状态以及渗水情况。对于侧向密封环23，其为聚氨酯材质，通过注塑工艺制作，可以承受较大的压力。该纵向密封垫21、22和侧向密封环23的组合，可以实现2MPa水的密封。
[0065]该纵向密封垫(21、22)与侧向密封环23之间可以连接为一体，也可以是分离设置。只要能将二维岩石试样A包围起来即可。由于纵向加载机构会在纵向施加压力，而下方底架会提供反力，从而即使纵向密封垫(21、22)与侧向密封环23之间没有连接，在压力的作用下，三者也会紧紧的贴附在一起，不会漏水。
[0066]图3为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中纵向加载机构的示意图。请参照图2和图3，该纵向加载机构40包括:固定于底架测试区域上方的四根立柱41;固定于四根立柱顶部的电机安装板42 ;固定于电机安装板上方，并向下伸出输出螺纹杆的四台第一纵向升降电机43;双层加载框架44，其包括相对位置固定的上加载板44a和下加载板44b。
[0067]上加载板44a的四个边角位置开设有滑动孔，四根立柱穿过四个滑动孔，对该上加载板的上下滑动提供限位。上加载板44a在四台第一纵向升降电机的输出螺纹杆的对应位置开设有对应的螺纹孔，四台第一纵向升降电机的输出螺纹杆螺入对应的螺纹孔内。下加载板44b的下表面固定有钢化玻璃板45。在四台第一纵向升降电机被驱动的情况下，四根输出螺纹杆推动双层加载框架向下移动，由钢化玻璃板压住下方的二维岩石试样。
[0068]图4为图2所示剪切-渗流耦合测试装置中侧向底架与侧向加载机构的示意图。请参照图2和图4，侧向加载机构50包括