技术特征：
1.一种制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，包括模具主体(100)、控制台(200)和钢片组件(300)；所述模具主体(100)设置有上端开口的容纳空间(a)；所述控制台(200)安装于所述模具主体(100)的侧壁，配置为可绕垂直于所述模具主体(100)的侧壁的方向旋转；所述控制台(200)包括倾角固定杆(240)；所述倾角固定杆(240)配置为可沿垂直于所述模具主体(100)的侧壁的方向摆动并可卡接于所述模具主体(100)的侧壁；所述钢片组件(300)包括钢片(310)和钢套(320)，所述钢套(320)插装于所述控制台(200)，所述钢片(310)插装于所述钢套(320)和所述容纳空间(a)。2.根据权利要求1所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述控制台(200)还包括外旋转盘(210)，所述外旋转盘(210)插装于所述模具主体(100)的侧壁的外侧，配置为可绕自身轴线旋转；所述外旋转盘(210)上开设有第一通孔(211)，所述钢套(320)插装于所述第一通孔(211)；所述外旋转盘(210)与所述倾角固定杆(240)铰接，所述倾角固定杆(240)配置为可沿所述外旋转盘(210)的轴线方向摆动。3.根据权利要求2所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述控制台(200)还包括内旋转盘(220)，所述内旋转盘(220)插装于所述所述模具主体(100)的侧壁的内侧；所述内旋转盘(220)与所述外旋转盘(210)同轴设置；所述内旋转盘(220)上开设有第二通孔(221)，所述钢套(320)插装于所述第二通孔(221)；所述第二通孔(221)与所述第一通孔(211)的大小、形状相同。4.根据权利要求3所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述外旋转盘(210)上设置有圆盘定位销(212)，所述内旋转盘(220)上设置有圆盘定位孔(222)；所述圆盘定位销(212)插装于所述圆盘定位孔(222)。5.根据权利要求4所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述控制台(200)还包括旋转手柄(230)；所述旋转手柄(230)设置于所述外旋转盘(210)背离所述内旋转盘(220)的一侧；所述旋转手柄(230)上开设有第三通孔(231)，所述钢套(320)插装于所述第三通孔(231)。6.根据权利要求5所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述旋转手柄(230)上开设有第一螺纹孔；螺栓螺接于所述第一螺纹孔，并在穿过所述钢套(320)后抵接于所述钢片(310)。7.根据权利要求6所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述模具主体(100)包括底座(110)和l形侧板(120)；两个所述l形侧板(120)围成矩形框，所述底座(110)连接于所述矩形框的下侧；
所述底座(110)上开设有第四通孔(b)，所述第四通孔(b)与所述容纳空间(a)连通。8.根据权利要求7所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述l形侧板(120)上开设有第五通孔(c)，所述外旋转盘(210)和所述内旋转盘(220)插装于所述第五通孔(c)；所述第五通孔(c)的内壁设置有圆环凸台(d)，所述外旋转盘(210)和所述内旋转盘(220)分别抵接于所述圆环凸台(d)。9.根据权利要求8所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，所述l形侧板(120)上开设有倾角定位孔(e)，至少两个所述倾角定位孔(e)绕所述第五通孔(c)的轴线布置；所述倾角固定杆(240)一端可插装于所述倾角定位孔(e)。10.一种制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具的方法，基于权利要求9所述的制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具，其特征在于，包括下步骤：确定参数：根据室内直剪试验的目的设计室内直剪试验方案，确定待制类岩石岩样中包含的裂隙条数、张开度、宽度、倾角；制作所述模具主体(100)：根据直剪仪器中直剪盒的规格和要求，确定所使用模具的长、宽、高，加工制作所述模具主体(100)；安装所述控制台(200)：按照室内直剪试验方案，安装所述控制台(200)；组装所述钢片组件(300)：根据室内直剪试验方案选择相应厚度、宽度和长度的所述钢片(310)和对应的输送钢套(320)；向所述控制台(200)中插入所述钢套(320)后再向所述钢套(320)中插入所述钢片(310)，向所述第一螺纹孔中拧入螺栓，防止所述钢片组件(300)在后续浇筑和振捣中产生错动；然后转动所述旋转手柄(230)使得所述钢片(310)达到所需的倾角，将所述倾角固定杆(240)插入到所述倾角定位孔(e)中；涂抹润滑剂：在试验开始前，在所述容纳空间(a)的内壁和所述钢片(310)的表面涂抹一层润滑剂；制备类岩石岩样：按照试验设计的质量配比，分别对石膏粉、石英砂和水进行称重，混合并充分搅拌均匀，倒入备好的模具中捣实；取出类岩石岩样：将制备的类岩石岩样在室温条件下静置，待类岩石岩样初凝后，用钳子夹紧所述钢片(310)的端部，将所述钢片(310)从类岩石岩样内抽出，然后用脱模枪通过所述第四通孔(b)将类岩石岩样推出；制备其他类岩石岩样：根据直剪试验方案，重复所述组装所述钢片组件(300)步骤到所述取出类岩石岩样步骤，以制备含任意倾角、不同张开度和宽度的裂隙的类岩石岩样；类岩石岩样养护：将制备完成的类岩石岩样在室温条件下进行养护，待类岩石岩样完全凝固后，即可进行后续的直剪试验。
技术总结
本发明涉及岩体力学及岩体物理仿真模拟技术领域，尤其涉及一种制备含复杂断续裂隙的直剪试验类岩石岩样模具及方法，旨在解决类岩石岩样裂隙位置、倾角、张开度、宽度等几何特征难以准确控制的问题。本发明提供的模具包括模具主体、控制台和钢片组件；模具主体设置有上端开口的容纳空间；控制台安装于模具主体的侧壁，可绕垂直于模具主体的侧壁的方向旋转；控制台包括倾角固定杆，倾角固定杆可摆动并卡接于模具主体的侧壁；钢片组件包括钢片和钢套，钢套插装于控制台，钢片插装于钢套和容纳空间。通过旋转控制台和更换钢片可精确控制裂隙的倾角、张开度和宽度；通过控制台位置的设置，可精确控制裂隙的位置，从而提高试验结果的可靠性。靠性。靠性。
技术研发人员：陈东辉 袁仁茂
受保护的技术使用者：中国地震局地质研究所
技术研发日：2022.08.09
技术公布日：2022/10/13