深地下巖石開挖效應模擬試驗裝置是針對深地下工程巖石開挖力學響應研究的專用試驗設備。該裝置可精準模擬深地下高靜水壓力環境與開挖卸載過程，通過內置應變監測組件，實時獲取巖石在應力場變化下的應變數據，為深地下隧道、礦山巷道等工程的開挖方案優化、圍巖穩定性評估提供科學的試驗依據。裝置采用模塊化設計，具備壓力調控精度高、試驗過程可視化、操作便捷等特點，適用于科研院所、高校巖土工程實驗室及相關企業的室內模擬試驗。

設備組成

深地下巖石開挖效應模擬試驗裝置由壓力控制裝置、真空控制裝置、巖石模型、支承裝置、應變監測組件五大核心部分組成，各部分結構及功能如下：

壓力控制裝置：包含壓力容器、進水機構、排水機構及高壓水泵。壓力容器為上下分體式結構，通過法蘭盤與螺栓活動連接，便于巖石模型的安裝與拆卸；進水機構由加水孔、進水閥門和水壓力計組成，連接高壓水泵實現不同靜水壓力的精準供給；排水機構由排水孔和排水閥門組成，用于試驗后壓力介質的排出。

真空控制裝置：由真空機線路轉接盤和充氣氣囊構成。轉接盤設置于壓力容器上部，用于連接外部真空機；充氣氣囊豎直嵌入巖石模型中部，通過真空抽氣實現開挖卸載過程的模擬。

巖石模型：由多個巖塊豎直堆疊而成，巖塊間填充石膏保證貼合度，接縫處填充密封填料確保密封性；其中一塊巖塊徑向均勻開設淺槽，內置應變片用于應變數據采集。

支承裝置：位于壓力容器底部，由橡膠墊塊和三腳鋼支架組成，起到緩沖減震與穩定支撐的作用。

應變監測組件：包含應變片、應變片線路轉接盤及外部應變儀。應變片均勻布置于巖塊淺槽內，轉接盤設置于壓力容器側壁，實現應變片與外部應變儀的信號傳輸。

主要功能

高靜水壓力環境模擬功能：通過壓力控制裝置調節高壓水泵輸出壓力，可精準模擬0 - 50MPa范圍內的深地下高靜水壓力場，滿足不同埋深巖石的受力環境模擬需求。

開挖卸載過程模擬功能：利用真空控制裝置對充氣氣囊進行抽真空操作，實現巖石模型內部應力的可控卸載，模擬實際工程中的開挖擾動過程，卸載速率可按需調節。

實時應變監測功能：通過巖塊內置的應變片與外部應變儀聯動，實時采集試驗過程中巖石的應變數據，數據精度可達±1με，為分析巖石應力應變規律提供可靠依據。

模塊化拆裝功能：壓力容器采用法蘭盤螺栓連接，巖石模型支持定制化組裝，便于根據不同試驗方案快速調整設備配置。