[發(fā)明專利]一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710343703.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN107271343B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘振;李世超;胡云進(jìn);杜時(shí)貴;翁余烽;黃曼;雍睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 33261 杭州橙知果專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 曾祥兵

本發(fā)明公開一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括如下步驟：在上巖石試塊的中心處開設(shè)第一通孔；在下巖石試塊的上表面以中心處為圓心開設(shè)有1個(gè)以上的環(huán)形凹槽，每個(gè)所述環(huán)形凹槽上開設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)安裝有集水管；沿第一通孔注入水流，從圓心由內(nèi)向外依次拔出集水管下端的管塞，并將其余集水管下端的管塞塞緊，且用集水容器收集流出的水，當(dāng)相同時(shí)間間隔內(nèi)水的增量相同后，記錄下此時(shí)的水流增量；最后記錄下每根集水管單獨(dú)開啟時(shí)的水流增量，分別計(jì)算各自對(duì)應(yīng)的滲透率，并分析巖石單裂隙滲透性的尺寸效應(yīng)。本發(fā)明所述的一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法，為巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)的研究帶來便利性與準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法，屬于巖體水力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

裂隙對(duì)巖體的力學(xué)性能和滲透性能均有顯著影響，裂隙的存在使巖體產(chǎn)生“五非”的特性，即非連續(xù)(Not continuous)、各向異性(Not isotropic)、非均質(zhì)(Nothomogeneous)、非線性(Not linear)和非均勻(Not uniform)。

單裂隙是組成裂隙網(wǎng)絡(luò)的基本單元，單裂隙滲流研究是研究裂隙巖體滲流的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，在研究滲流規(guī)律、滲透特性和控制機(jī)理方面起著不可替代的作用。研究表明裂隙滲透性存在尺寸效應(yīng)，室內(nèi)試驗(yàn)是研究巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)最主要的手段之一，然而受各種客觀條件限制，特別是受現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備和制樣技術(shù)的限制，尚未系統(tǒng)地對(duì)巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)開展試驗(yàn)研究。巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試樣研究面臨的首要問題是系列尺寸巖石裂隙試樣的制作。所制作的試樣需橫跨系列尺寸，且盡可能降低其他因素(如裂隙開度、粗糙度等)對(duì)尺寸效應(yīng)研究的干擾，這成為擺在面前的一大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法，為巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)的研究帶來便利性與準(zhǔn)確性，且操作簡(jiǎn)單，具有實(shí)用價(jià)值。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種多尺度巖石裂隙滲透性尺寸效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

(1)將裂隙巖石沿裂隙面剖為上巖石試塊、下巖石試塊；

(2)在上巖石試塊的中心處開設(shè)第一通孔；

(3)在下巖石試塊的上表面以中心處為圓心開設(shè)有1個(gè)以上的環(huán)形凹槽，每個(gè)所述環(huán)形凹槽上開設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)安裝有集水管，位于下巖石試塊外側(cè)的所述集水管上安裝有管塞；

(4)將步驟(2)中的上巖石試塊與步驟(3)中的下巖石試塊對(duì)齊，且同時(shí)用管塞堵塞相應(yīng)集水管；

(5)當(dāng)步驟(2)中的上巖石試塊與步驟(3)中的下巖石試塊對(duì)齊后沿第一通孔注入水流，直至水流沿裂隙面外圍滲出且穩(wěn)定以使裂隙面充分飽和；

(6)當(dāng)水流沿裂隙面外圍滲出且穩(wěn)定以使裂隙面充分飽和后，從圓心由內(nèi)向外依次拔出集水管下端的管塞，并將其余集水管下端的管塞塞緊，且用集水容器收集流出的水，測(cè)量集水容器中水的增量，當(dāng)相同時(shí)間間隔內(nèi)水的增量相同后，記錄下此時(shí)的水流增量；

(7)最后記錄下每根集水管單獨(dú)開啟時(shí)的水流增量，分別計(jì)算各自對(duì)應(yīng)的滲透率，并分析巖石單裂隙滲透性的尺寸效應(yīng)。

將步驟(1)中上巖石試塊和下巖石試塊上下表面分別進(jìn)行拋光，切割成正方形且尺寸相同的上巖石試塊、下巖石試塊。

將步驟(3)中下巖石試塊的上表面以中心處為圓心等距開設(shè)有1個(gè)以上的環(huán)形凹槽。

將步驟(3)中下巖石試塊的上表面以中心處為圓心由內(nèi)向外依次開設(shè)有第一環(huán)形凹槽、第二環(huán)形凹槽、第三環(huán)形凹槽、第四環(huán)形凹槽。