CN105510120A - 一种模拟深部岩体受力状态的加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模拟深部岩体受力状态的加载装置，包括承载架、柔性胶囊、导管、爆炸载荷模拟发生器和模拟开挖工具；承载架具有矩形体形状的空腔，岩体试件固定于该空腔中，柔性胶囊置于岩体试件的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间，每一柔性胶囊上设有至少一个导管，高压液体通过该导管进入柔性胶囊内，对岩体试件加载，使岩体试件产生模拟的高地应力；爆炸载荷模拟发生器设置在组成所述空腔的一侧腔壁的外侧；所述空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔，对应该侧腔壁的柔性胶囊的对应位置上设有贯穿胶囊厚度方向的第二操作孔。有益效果：采用柔性胶囊对试件加载，能十分平稳均衡地对试件加力，很好地模拟深部岩体的高地应力状态。

Description

一种模拟深部岩体受力状态的加载装置

技术领域

本发明涉及受力状态的模拟装置，尤其涉及一种模拟深部岩体受力状态的加载装置。

背景技术

当前我国交通、水利水电、能源、矿山和军事防护都有涉及深部地下工程的问题，而深部岩体赋存在高应力环境中，在施工开挖卸荷扰动和爆炸地冲击扰动作用下，存在可能发生分区破裂、大变形、岩爆、工程性地震等灾害的风险。因此为防范上述灾害发生，国内外相关学者专家都在对深部岩体工程进行深入研究，模拟深部岩体受力状态。但目前的模拟仅限于高地应力模拟，略或高地应力和开挖扰动的模拟，未见能全部实现高地应力、开挖扰动和爆炸扰动（一高两扰动）的模拟装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现高地应力、开挖扰动和爆炸扰动模拟的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置。

为实现上述目的，本发明的所述加载装置包括承载架、柔性胶囊、导管、爆炸载荷模拟发生器和模拟开挖工具；所述承载架具有矩形体形状的空腔，矩形体形状的岩体试件固定于该空腔中，所述柔性胶囊置于所述岩体试件的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间，每一柔性胶囊上设有至少一个导管，高压液体通过该导管进入柔性胶囊内，对岩体试件加载，使岩体试件产生模拟的高地应力；所述爆炸载荷模拟发生器设置在组成所述空腔的一侧腔壁的外侧，并将产生的三角形液压脉冲载荷经柔性胶囊传导动加载至岩体试件上，使岩体试件内产生模拟爆炸地扰动的应力状态；所述空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔，对应该侧腔壁的柔性胶囊的对应位置上设有贯穿胶囊厚度方向的第二操作孔，开挖工具穿过所述第一、二操作孔对岩体试件进行模拟隧道开挖，使岩体试件产生模拟开挖卸载的应力状态。

所述加载装置的进一步设计在于，所述承载架包括基座、承载框、底板、侧板和顶板；所述基座水平设置，所述承载框为跨骑在基座上的矩形体的框架，该承载框下端与基座连接，所述底板置于承载框所跨骑的基座上，并可在基座上滑动，四个所述侧板置于承载框的四个垂直侧面上，所述的顶板置于承载框的顶部，置于承载框上的顶板、侧板和底板的内侧面相互围拢成所述的空腔；所述第一操作孔设置在与承载框跨骑方向相垂直的一侧板上；所述爆炸载荷模拟发生器设置在所述顶板或侧板的外侧，爆炸载荷模拟发生器产生模拟爆炸载荷通过该顶板或侧板传导到对应一侧的柔性胶囊上，并经柔性胶囊加载到岩体试件上。

为了方便柔性胶囊上导管与液压站的连接，所述侧板或顶板上设有引出孔，所述柔性胶囊上连接的导管由该引出孔引出。

为了与爆炸载荷模拟发生器配合连接，外侧设置有爆炸载荷模拟发生器的顶板或侧板包括外侧板、内侧板和传力薄板；所述外侧板上设有连接孔，所述内侧板上设有储液槽，该储液槽的槽底均布有若干通孔，所述爆炸载荷模拟发生器连接在外侧板的连接孔上，所述传力薄板密封连接在内侧板上储液槽的槽底端，成为所述空腔的腔壁而压触在柔性胶囊上；外侧板密封连接在内侧板上，对内侧板上的储液槽封盖，以形成储液腔。

一个优选爆炸载荷模拟发生器包括加载单元和卸载单元；所述加载单元包括螺母、活塞和设有进气口和卸气口的油缸、所述活塞滑动设置在油缸中，且该活塞的活塞杆伸出所述油缸外旋接所述螺母，使活塞的行程限定在螺母与油缸之间的间距之间，所述油缸的活塞端与所述顶板或侧板上的连接孔连通；所述卸载单元包括缸筒、调节活塞、卸载活塞、调节弹簧、定位套、定位销和定位弹簧，所述缸筒沿轴向依次设有相互连通的调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔，且卸载活塞腔和定位套腔的腔壁上分别设有卸载孔和销钉孔，所述调节活塞腔的开口端连接在所述油缸的卸气口上，调节活塞、卸载活塞和定位套分别对应地置于调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔中，且调节活塞的活塞杆伸入到卸载活塞腔与卸载活塞连接，调节弹簧穿套在卸载活塞的活塞杆上，并将卸载活塞压向调节活塞腔和卸载活塞腔之间的连通孔，卸载活塞连接的活塞杆伸入到定位套腔中，与该腔中的定位套连接，定位销置于销钉孔中，定位弹簧穿套在定位销上，并将定位销一端压触在定位套外圆周侧面上，在卸载活塞带动定位套轴向移动而使定位孔移动至定位销位置时，定位销嵌入该定位孔中，而使卸载活塞轴向定位。

进一步的，所述缸筒相互连接的第一缸筒和第二缸筒，所述第一缸筒的内腔沿轴向设有相互连通的所述调节活塞腔和第一卸载活塞腔，且所述卸载孔设置在第一卸载活塞腔的腔壁上，所述第二缸筒的内腔沿轴向设有相互连通的第二卸载活塞腔和所述定位套腔，且所述销钉孔设置在定位套腔的腔壁上，第一缸筒上的第一卸载活塞腔和第二缸筒上的第二卸载活塞腔的对应端通过螺纹连接使该两腔相互结合，形成闭合的所述卸载活塞腔。

为了使连通孔与卸载活塞端部能较好地密封连接，所述卸载活塞端部设有圆锥面，所述连通孔的孔壁设有与所述圆锥面相适配的内圆锥面，在调节弹簧的作用下，卸载活塞端部的圆锥面紧压在连通孔内的内圆锥面上。

为了方便柔性胶囊上的导管能引出，所述柔性胶囊上的导管设置与所述空腔腔壁相对一侧的侧面上。

所进一步设计在于，所述柔性胶囊上的第二操作孔包括钢管、第一圆环片、第二圆环片和封孔圆板，所述第一圆环片、第二圆环片上的孔和沿柔性胶囊厚度方向设置的孔与钢管外径相适配，第一圆环片、第二圆环片处于柔性胶内，钢管沿柔性胶囊厚度方向的孔穿套该柔性胶囊，并与处于钢管一端部的第一圆环片连接，第二圆环片与第一圆环间隔与胶囊厚度相适配的距离并与钢管连接，第一、第二圆环片分别胶囊上对应孔的内边界硫化密封联接；钢管的管孔上设置内螺纹，所述孔圆板圆周侧设有外螺纹，封孔圆板204螺旋连接于钢管的管孔中。

为了方便试件在加载装置上的安装或拆卸，所述基座上设有导轨，底板的下侧面设有滚轮，底板通过滚轮在导轨上的滚动实现底板在基座上的滑动，使试件可在测试的所述空腔外进行基本安装，然后通过轨道送入空腔中。同样试件可推出空腔外进行从试验台架上的拆卸，大大方便操作。

本发明的有益效果在于：1）采用柔性胶囊对试件加载，既能能十分平稳均衡地对试件加力，很好地模拟深部岩体的高地应力状态，又能使加载机构结构简化；2）对柔性胶囊进行预留接口的设计，使之在对试件加载静态压力以模拟高地应力状态下进行开挖扰动试验，从而能更准确地模拟深部岩体的开挖，得到更准确可靠的试验数据；3）用爆炸载荷模拟发生器产生三角形液压力脉冲来模拟爆炸载荷，并将该液压脉冲经由若干均布的通孔向传力薄板传递，以对液压脉冲载荷进行整理，使之通过均布的通孔均衡地施加到传力薄板，传力薄板能很好地将液压脉冲振动波通过胶囊传递到试件中，从而准确有效地模拟了爆炸冲击过程对深部岩体及开挖隧道的扰动。

附图说明

图1是本发明加载装置的结构示意图。

图2是图所示加载装置沿基座长度方向的剖视图。

图3是爆炸载荷模拟发生器的结构示意图。

图4是爆炸载荷模拟发生器中加载单元的结构示意图。

图5是爆炸载荷模拟发生器中卸载单元的结构示意图。

图6是爆炸载荷模拟发生器产生的液压脉冲示意图。

图7是具有第二操作孔的柔性胶囊。

其中，承载架1，基座11，承载框12，侧板13，引导孔18，第一操作孔134，顶板14,外侧板141，连接孔1411,内侧板142,储液槽1421,通孔1422，传力薄板143,侧板15，柔性胶囊2，第二操作孔20，第一圆环片201，第二圆环片202，钢管203，封孔原板204，爆炸载荷模拟发生器3，加载单元31，油缸311，进气口3111，卸气口3112，活塞312，螺母313，卸载单元32，缸筒321，第一缸筒321a，第二缸筒321b，调节活塞腔3211，卸载活塞腔3212，第一卸载活塞腔3212a，第二卸载活塞腔3212b，卸载孔32121，定位套腔3213，销钉孔32131，连通孔3219，调节活塞322，卸载活塞323，调节弹簧324，定位套325，定位销326，定位弹簧327，液压管4，岩体试件5。

具体实施方式

如图1、2，本发明的加载装置主要由承载架1、柔性胶囊2、爆炸载荷模拟发生器3和液压管4组成。承载架1具有用于容纳矩形体形状的岩体试件5的空腔，岩体试件5置于空腔中，在该岩体试件5的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间放置柔性胶囊2，每一柔性胶囊2上设有至少一个导管21，从液压站引入的高压油通过导管21进入柔性胶囊内，高压油通过柔性胶囊加载到岩体试件5的六个侧面上，模拟岩体试件的高地应力环境。爆炸载荷模拟发生器3设置在组成上述承载架1的空腔的顶面腔壁的外侧（也可设置在侧面腔壁的外侧），该发生器将产生三角形液压脉冲载荷，该液压脉冲载荷通过腔壁传导至柔性胶囊2上，经柔性胶囊2加载的到岩体试件5上，用以模拟爆炸扰动，使岩体试件5内产生爆炸地扰动的应力状态。

为了便于模拟深部岩体的隧道开挖状态，在形成上述承载架1中的空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔134，对应该侧腔壁的柔性胶囊2的对应位置上设有贯穿胶囊厚2度方向的第二操作孔20，这样模拟的开挖工具，例如钻具6可通过第一操作孔134、第二操作孔20对岩体试件5进行模拟隧道的开挖，使岩体试5产生开挖卸载的应力状态，以模拟开挖卸载扰动。

结合图2，承载架1全部采用35CrMo材料制作，能够在承受胶囊2内部0~10Mpa压力情况下，塑性变形量很小，从而对试验数据的精度不形成影响。该主承载架1要由基座11、承载框12、底板16、侧板13和顶板14组成，。基座11水平架设在地面上，承载框12为一个矩形体的框架，该框架跨骑在基座11上，且下部通过设置的连接孔和螺栓螺母紧固件与基座11连接。底板16置于承载框12所跨骑的基座11上，为便于岩体试件进入上述的空腔，底板16是可滑动地连接在基座11上，这样底板16可移出空腔外，以便于试件放置，待试件放到底板16后再通过底板15相对基座11的滑动进入所述空腔内。本实施例是在基座上设置导轨111，并在底板16的下侧面设置对应的滚轮（未画出），底板通过滚轮在导轨上的滚动实现上述底板相对在基座上的滑动，以便试件放入所述空腔内。

承载框12的四个垂直侧面和顶部的水平顶面分别由侧板13、15和顶板14封盖，由此顶板、侧板和底板相互围拢成上述的放置岩体试件的空腔。对于本实施例而言，将第一操作孔131设置在与承载框跨骑方向相垂直的一侧板14上，这样便于模拟开挖的钻具6的安装设置，同时将爆炸载荷模拟发生器设置在顶板的外侧。理论上，操作孔131可以设置在承载框12的四个垂直侧面上任一侧板上，而爆炸载荷模拟发生器3可以设置在承载框12的任一侧面上。

为模拟爆炸地对深部岩体的扰动，本发明设置了爆炸载荷模拟发生器3。该爆炸载荷模拟发生器3放置的顶板14的外侧，当然也可以设置在侧板13外侧，顶板14（或侧板13）的外侧设有连接孔1411，其内侧具有一个储液腔1421，连接孔1411与储液腔1421连通。本实施例中，将顶板14设计成一个组合体，它主要由外侧板141、内侧板142和传力薄板143组成，连接孔1411设置在外侧板141上，而在内侧板142上设置储液槽，该储液槽的槽底均布有若干通孔1422，传力薄板143密封连接在储液槽的槽底端，从而成为所述试件空腔的一腔壁，压触在对应的柔性胶囊2上。外侧板141封盖在内侧板142上，两者通过紧固件进行密封连接。因此，内侧板上的储液槽经外侧板141的封盖而形成所述储液腔1421。

如图3、4、5，爆炸载荷模拟发生器3包括加载单31和卸载单元32。加载单元31包括螺母313、活塞312和设有进气口和卸气口的油缸311，活塞312滑动设置在油缸311中，且该活塞的活塞杆伸出所述油缸外旋接所述螺母313，螺母313旋接于活塞杆的位置与活塞312的运动行程直接关联，活塞的行程被限定在螺母与油缸之间的间距内。在对应于油缸311活塞杆一端的两周向位置上分别设有沿径向分布的一对进气口3111和一对卸气口3112，而油缸311的活塞端与外侧板141上的连接孔1411连通。

卸载单元32包括缸筒321、调节活塞322、卸载活塞323、调节弹簧324、定位套325、定位销326和定位弹簧327。缸筒321沿轴向依次设有相互连通的调节活塞腔3211、卸载活塞腔3212和定位套腔3213，且卸载活塞腔3212和定位套腔3213的周向腔壁上分别设有卸载孔32121和销钉孔32131，调节活塞腔3211的开口端连接在油缸311的卸气口3112上，调节活塞323、卸载活塞324和定位套分别置于调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔中，且调节活塞322的活塞杆伸入到卸载活塞腔3212与卸载活塞323连接，调节弹簧324穿套在卸载活塞323的活塞杆上，其一端抵触在卸载活塞323上，另一端抵触在卸载活塞腔3212的腔壁上，将卸载活塞323压向调节活塞腔和卸载活塞腔之间的连通孔3219；卸载活塞的活塞杆伸入到定位套腔中，定位套325连接在伸入至该腔中的卸载活塞323的活塞杆上，定位弹簧327和定位销326置于销钉孔32131中，销钉孔32131对应于外侧一端设有内螺纹，一螺钉旋接在销钉孔32131的外侧端，且端部压触在定位弹簧的一端，定位弹簧327的另一端推压定位销，使定位销一端压触在定位套外圆周侧面上，在卸载活塞带动定位套轴向移动而使定位孔移动至定位销位置时，定位销嵌入该定位孔中，而使卸载活塞轴向定位。

上述爆炸载荷模拟发生器3通过油缸311上的进气口3111与压缩空气站（未画出）相连，压缩空气站在瞬间向爆炸载荷模拟发生器3提供高压气，该高压气通过管道由进气口3111进入油缸311中，活塞312受高压气流冲击快速向下运动，以移动所需时间为t_升的一段行程，此间对油缸311及与该油缸连通的储液腔1421中的液体形成不断增加的压力，直至峰值Pf，而液体的不可压缩特性，将所受到压力反作用于活塞312，使活塞312向上运动，而使活塞上部的空气受到压缩，气压加大，当压力大于调节弹簧324施加在卸载活塞323上的压力时，卸载活塞323向右运动，不再压触在连通孔3219上，连通孔3219被打开，高压气体从连通孔3219中泄出，而随卸载活塞323同时向右侧运动的定位套，其上定位孔在移动到定位销位置时，定位销嵌入该定位孔328中，使卸载活塞被轴向定位，连通孔3219保持打开状态，高压气体将全部从该连通孔中泄出，气体的作用力在t_降时间段内由峰值Pf减弱至零，至此形成一个峰值压力为Pf的动态三角形液压脉冲载荷，请参见图6，用以模拟爆炸地冲击扰动。该液压脉冲载荷通过形成储液腔的储液槽槽底均布的通孔1422而作用于传力薄板143上，传力薄板143将该液压脉冲载荷的震动波经柔性胶囊2传递到试件5上。

由爆炸载荷模拟发生器3形成的三角形液压脉冲载荷，其峰值压力Pf是可以调节的，调节是通过调节活塞312的运动行程来实现，而该行程的调节的是通过调节螺母313在活塞312的活塞杆上的位置来实现的。螺母313在活塞杆上的不同位置，形成与油缸缸壁不同的间距，从而限制了活塞312的不同运动行程，因此本发明中的爆炸载荷模拟发生器对峰值压力Pf的调节是十分方便的。

本发明在储液腔1421设置一个均布通孔1422的槽底，相当于一个滤波器，使液压脉冲经由通孔1422向传力薄板143传递，以对液压脉冲进行波形整理，使之通过均布的通孔均衡地施加到传力薄板143上。

为了使对上述卸载单元32中的调节弹簧324的弹力可调节，缸筒321做成组合式，该缸筒由第一缸筒321和第二缸筒322沿轴向螺纹连接形成，其中的卸载活塞腔3212由分设在第一二缸筒上的第一、二卸载活塞腔3212a、3212b组合形成。调节活塞腔3211和第一卸载活塞腔3212a沿轴向且相互连通地设置在第一缸筒321内腔，第二卸载活塞腔3212b和定位套腔3213沿轴向且相互连通地设置在第二缸筒322内腔，第一缸筒上的第一卸载活塞腔和第二缸筒上的第二卸载活塞腔的对应端通过螺纹连接使该两腔相互结合，形成闭合的卸载活塞腔3212，卸载活塞腔3212的长度可通过两缸筒的螺纹连接进行调节，通过对卸载活塞腔3212的长度调节来改变对调节弹簧324的压缩量，使之产生不同的弹力。

调节弹簧324的弹力作用在卸载活塞323上，使之紧压在调节活塞腔和卸载活塞腔之间的连通孔3219上。为了使卸载活塞323与连通孔3219实现很好的密封连接，卸载活塞端部设计成圆锥面，而连通孔3219对应孔壁设计成与之与该圆锥面相适配的内圆锥面，在调节弹簧的作用下，卸载活塞端部的圆锥面将紧压在连通孔3219内的内圆锥面上，可大大提高密封性能，保证活塞上部空腔的气体被密封隔断与卸载活塞腔之外。

上述的柔性胶囊2采用高强度耐压橡制成，在承载架1支承下可承载压力0~15Mpa，并能随试件的形状而变形，使其与试件能充分贴合地触接，以更好的模拟深部岩体的受力状态。结合图2，柔性胶囊2为矩形状的袋囊其厚度方向的尺寸远小于其与试件接触面的宽度或长度方向的尺寸，导管21设置在该胶囊与空腔腔壁相对一侧的侧面上，以便从形成腔壁的侧板或顶板或底板上引出。在向柔性胶囊2内充入高压液体（油）前，需要对其抽真空，为了方便抽气，还设置了另一根导管21作为抽气管，柔性胶囊内的气体通过该抽气管排出。

如图7，在对应于隧道开挖侧的腔壁所对应的柔性胶囊2，其具有一个贯穿胶囊厚度2方向的第二操作孔20，该第二操作孔20包括钢管203、第一圆环片201、第二圆环片202和封孔圆板204，第一圆环片201、第二圆环片202由钢制材料制成，其上的孔和柔性胶囊上的孔与钢管外径相适配，第一圆环片201、第二圆环片202和柔性胶囊通过上述对应孔穿套于钢管上，第一圆环片201和第二圆环片202相距与胶囊厚度相适配的距离而连接于钢管上，且第一圆环片处于钢管端部，第一圆环片201和第二圆环片202设置在柔性胶囊内侧（也可设置在外侧），分别与胶囊上对应孔的内边界硫化密封联接。

为了使试件5在高地应力的试验中受到的均匀静载荷，对应于试件一端的钢管203孔口进行封堵，为此在钢管203的管孔上设置内螺纹，并设置一圆周侧设有外螺纹的封孔圆板204，在静压加载时，封孔圆板204旋接于钢管203的管孔，并使之位于与第一圆环片201齐平的位置，在高地应力试验向胶囊内充高压液体时。第一圆环片201与胶囊共同作用在试件上，保证了加载均匀性。而在开挖作业时，旋出封孔圆板204。

柔性胶囊2上的导管21从形成腔壁的侧板、顶板、底板引出，以通过对应管道分别与液压站和压缩空气站连接。为此侧板、顶板或底板上都分别设有引出孔，可参见图2。

Claims (10)

1.一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：包括承载架、柔性胶囊、导管、爆炸载荷模拟发生器和模拟开挖工具；所述承载架具有矩形体形状的空腔，矩形体形状的岩体试件固定于该空腔中，所述柔性胶囊置于所述岩体试件的每一侧面和与该侧面相对的空腔腔壁之间，每一柔性胶囊上设有至少一个导管，高压液体通过该导管进入柔性胶囊内，对岩体试件加载，使岩体试件产生模拟的高地应力；所述爆炸载荷模拟发生器设置在组成所述空腔的一侧腔壁的外侧，并将产生的三角形液压脉冲载荷经柔性胶囊传导动加载至岩体试件上，使岩体试件内产生模拟爆炸地扰动的应力状态；所述空腔的一垂直腔壁上设有第一操作孔，对应该侧腔壁的柔性胶囊的对应位置上设有贯穿胶囊厚度方向的第二操作孔，开挖工具穿过所述第一、二操作孔对岩体试件进行模拟隧道开挖，使岩体试件产生模拟开挖卸载的应力状态。

2.根据权利要求1所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述承载架包括基座、承载框、底板、侧板和顶板；所述基座水平设置，所述承载框为跨骑在基座上的矩形体的框架，该承载框下端与基座连接，所述底板置于承载框所跨骑的基座上，并可在基座上滑动，四个所述侧板置于承载框的四个垂直侧面上，所述的顶板置于承载框的顶部，置于承载框上的顶板、侧板和底板的内侧面相互围拢成所述的空腔；所述第一操作孔设置在与承载框跨骑方向相垂直的一侧板上；所述爆炸载荷模拟发生器设置在所述顶板或侧板的外侧，爆炸载荷模拟发生器产生模拟爆炸载荷通过该顶板或侧板传导到对应一侧的柔性胶囊上，并经柔性胶囊加载到岩体试件上。

3.根据权利要求2所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述侧板或顶板上设有引出孔，所述柔性胶囊上连接的导管由该引出孔引出。

4.根据权利要求2所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：外侧设置有爆炸载荷模拟发生器的顶板或侧板包括外侧板、内侧板和传力薄板；所述外侧板上设有连接孔，所述内侧板上设有储液槽，该储液槽的槽底均布有若干通孔，所述爆炸载荷模拟发生器连接在外侧板的连接孔上，所述传力薄板密封连接在内侧板上储液槽的槽底端，成为所述空腔的腔壁而压触在柔性胶囊上；外侧板密封连接在内侧板上，对内侧板上的储液槽封盖，以形成储液腔。

5.根据权利要求2所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述爆炸载荷模拟发生器包括加载单元和卸载单元；所述加载单元包括螺母、活塞和设有进气口和卸气口的油缸、所述活塞滑动设置在油缸中，且该活塞的活塞杆伸出所述油缸外旋接所述螺母，使活塞的行程限定在螺母与油缸之间的间距之间，所述油缸的活塞端与所述顶板或侧板上的连接孔连通；所述卸载单元包括缸筒、调节活塞、卸载活塞、调节弹簧、定位套、定位销和定位弹簧，所述缸筒沿轴向依次设有相互连通的调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔，且卸载活塞腔和定位套腔的腔壁上分别设有卸载孔和销钉孔，所述调节活塞腔的开口端连接在所述油缸的卸气口上，调节活塞、卸载活塞和定位套分别对应地置于调节活塞腔、卸载活塞腔和定位套腔中，且调节活塞的活塞杆伸入到卸载活塞腔与卸载活塞连接，调节弹簧穿套在卸载活塞的活塞杆上，并将卸载活塞压向调节活塞腔和卸载活塞腔之间的连通孔，卸载活塞连接的活塞杆伸入到定位套腔中，与该腔中的定位套连接，定位销置于销钉孔中，定位弹簧穿套在定位销上，并将定位销一端压触在定位套外圆周侧面上，在卸载活塞带动定位套轴向移动而使定位孔移动至定位销位置时，定位销嵌入该定位孔中，而使卸载活塞轴向定位。

6.根据权利要求5所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述缸筒包括相互连接的第一缸筒和第二缸筒，所述第一缸筒的内腔沿轴向设有相互连通的所述调节活塞腔和第一卸载活塞腔，且所述卸载孔设置在第一卸载活塞腔的腔壁上，所述第二缸筒的内腔沿轴向设有相互连通的第二卸载活塞腔和所述定位套腔，且所述销钉孔设置在定位套腔的腔壁上，第一缸筒上的第一卸载活塞腔和第二缸筒上的第二卸载活塞腔的对应端通过螺纹连接使该两腔相互结合，形成闭合的所述卸载活塞腔。

7.根据权利要求6所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述卸载活塞端部设有圆锥面，所述连通孔的孔壁设有与所述圆锥面相适配的内圆锥面，在调节弹簧的作用下，卸载活塞端部的圆锥面紧压在连通孔内的内圆锥面上。

8.根据权利要求1所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述柔性胶囊上的导管设置与所述空腔腔壁相对一侧的侧面上。

9.根据权利要求1或8所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述柔性胶囊上的第二操作孔包括钢管、第一圆环片、第二圆环片和封孔圆板，所述第一圆环片、第二圆环片上的孔和沿柔性胶囊厚度方向设置的孔与钢管外径相适配，第一圆环片、第二圆环片处于柔性胶内，钢管沿柔性胶囊厚度方向的孔穿套该柔性胶囊，并与处于钢管一端部的第一圆环片连接，第二圆环片与第一圆环间隔与胶囊厚度相适配的距离并与钢管连接，第一、第二圆环片分别胶囊上对应孔的内边界硫化密封联接；钢管的管孔上设置内螺纹，所述孔圆板圆周侧设有外螺纹，封孔圆板204螺旋连接于钢管的管孔中。

10.根据权利要求2所述的一种模拟深部岩体受力状态的加载装置，其特征在于：所述基座上设有导轨，底板的下侧面设有滚轮，底板通过滚轮在导轨上的滚动实现底板在基座上的滑动。