[發明專利]充填貫通裂隙巖石滲流性能對比試驗檢測方法

有效

• 申請號: 201510979431.1
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105606510B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 王琦;李術才;高松;江貝;曾昭楠
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東天勤礦山機械設備有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種充填貫通裂隙巖石滲流性能對比試驗檢測方法，包括以下步驟：試驗材料的準備，準備光滑裂隙巖體和粗糙裂隙巖體各一份；確定光滑裂隙巖體在貫穿光滑無充填裂隙和貫穿光滑充填裂隙兩種試驗工況下的滲流試驗方案，確定粗糙裂隙巖體在貫穿粗糙無充填裂隙和粗糙充填裂隙兩種試驗工況下的滲流試驗方案；對步驟2中的四組試驗方案進行實驗準備和實施；對步驟3中所得到的四組試驗數據進行分析，利用回歸分析的方法得到相應的試驗系數；根據步驟4得到的分析結果對充填貫通裂隙巖石滲流性能進行檢測。能對地下工程滲流規律做全面的研究，對地下工程滲流治理和滲流環境下的支護設計與實施具有指導意義。

技術領域

本發明屬于地下工程中安全技術領域，特別涉及充填貫通裂隙巖石滲流性能對比試驗檢測方法。

背景技術

裂隙巖體是我國水利、礦山、隧道、核廢料儲存等各種工程經常遇到的復雜介質，其滲透特性研究是當前巖體力學研究領域的熱點之一。

國內外專家與學者雖然在貫通裂隙滲流方面、低滲透巖石滲流方面的研究中取得了一些進展，但大部分是對光滑無充填裂隙巖體、或者粗糙無充填裂隙滲流特征進行探究，同時研究巖石低滲透、貫通裂隙、充填物、粗糙面方面，現有的文獻很少出現，而工程中所遇到的絕大部分滲流裂隙都為粗糙、粗糙充填裂隙，而對研究粗糙有充填裂隙巖石的滲流規律尚還沒有形成較成熟的理論。在光滑無充填裂隙滲流規律基礎上，直接通過試驗，來得出粗糙充填裂隙面的滲流規律比較困難。目前急需尋找一種在光滑無充填裂隙滲流規律的基礎上，對含充填物粗糙裂隙巖體滲流規律進行研究和滲流性能進行檢測的方法。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種充填貫通裂隙巖石滲流性能對比試驗檢測方法，已知貫穿光滑裂隙面有滲流規律立方定律，通過試驗條件逐步逼近的方法，先構造出貫穿光滑有充填物裂隙面的滲流規律公式，再構造出貫穿粗糙無充填裂隙面的滲流規律公式，最后再利用疊加原理將貫穿光滑有充填物裂隙面的滲流規律公式和貫穿粗糙無充填裂隙面的滲流規律公式進行帶有待定參數的疊加，最終得出貫穿粗糙有充填裂隙巖體的滲流規律公式。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

充填貫通裂隙巖石滲流性能對比試驗檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：試驗材料的準備，準備光滑裂隙巖體和粗糙裂隙巖體各一份；

步驟2：確定光滑裂隙巖體在貫穿光滑無充填裂隙和貫穿光滑充填裂隙兩種試驗工況下的滲流試驗方案，確定粗糙裂隙巖體在貫穿粗糙無充填裂隙和粗糙充填裂隙兩種試驗工況下的滲流試驗方案；

步驟3：對步驟2中的四組試驗方案進行實驗準備和實施；

步驟4：對步驟3中所得到的四組試驗數據進行分析，利用回歸分析的方法得到相應的試驗系數；

步驟5：根據步驟4得到的分析結果對充填貫通裂隙巖石滲流性能進行檢測。

所述步驟1中試驗材料的準備的具體步驟為：

從地下工程中取待研究原巖巖樣，制作偶數個標準試件備用，將標準試件平均分成兩份，一份標準試件用巖體裂隙切割儀過標準試件的上下面中心切出貫穿的光滑裂隙，一份標準試件用劈裂裝置劈裂出過標準試件的上下面中心的貫穿粗糙裂隙。

所述巖體裂隙切割儀包括鋼架，所述鋼架的一側固定可調角度的三腳架，所述鋼架的另一側固定支架，所述三腳架的上平面為傾斜面，所述三腳架上設有固定夾塊，固定夾塊之間夾有標準試件，標準試件與三腳架之間設置墊片；所述支架上設置升降裝置，所述升降裝置上安裝刀具，刀具位于標準試件的上部。

所述劈裂裝置為巴西劈裂試驗機；所述劈裂裝置的試件模具上支撐標準試件，所述試件模具的兩側部均設置對標準試件位置進行調節的調節緊固件，所述試件模具上部中間位置設有與標準試件軸線相垂直的鋼條，鋼條的刃口與標準試件相對應。