[發明專利]一種巖體蝕變程度現場快速分帶方法

有效

• 申請號: 201710474612.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107300611B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 袁廣祥;閆亞景;王洪建;黃志全;董金玉;吳琦;于懷昌;任明浩
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N29/07;G01N3/52
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

一種巖體蝕變程度現場快速分帶方法，包括以下步驟：(1)測試范圍與測試點確定：(2)選擇新鮮完整巖體，確定蝕變指標的基準值：(3)現場測試：(4)巖體蝕變程度分帶：本發明是基于巖石蝕變后物理力學參數的變化而建立的巖體蝕變程度評價指標，根據評價指標能夠對巖體蝕變程度進行快速分帶，判別方法更具科學性、合理性，對于確保工程的安全與穩定具有重要的理論意義和工程實踐意義。

技術領域

本發明屬于地質工程技術領域，具體涉及一種巖體蝕變程度現場快速分帶方法。

背景技術

地殼內部存在大量熱液流體，當這些流體沿著一定的通道進入到成分和物理化學條件與其有很大差別的巖石體系后，便會與之發生化學反應，使得這些巖石的化學成分、礦物成分以及結構構造都發生很大改變，形成新的巖石，這一過程稱之為交代作用或蝕變作用，所形成的新巖石稱為蝕變巖或交代巖。廣義的蝕變巖包括熱液(壓力)作用以及表生作用等引起的巖石和礦物的各種次生變化而形成的巖石。其中熱液作用包括充填、升華、蒸發、交代等各種作用；表生作用主要包括沉積作用、固結成巖、地下水(包括地下熱水)作用等，其中有90％以上表生作用引起的蝕變減弱了巖石強度。隨著工程的建設，蝕變巖在一些大型工程的巖體中被揭露出來，在我國的水電工程中尤為嚴重，如二灘水電站，小灣水電站，廣州抽水蓄能水電站等。我國滇西北滇藏鐵路滇西北段出露的蒙脫石化蝕變巖帶引起了一系列的工程問題。但目前對蝕變巖的研究主要集中在其成因、工程特性等方面。準確、快速劃分蝕變程度，已成為在蝕變巖分布區進行工程規劃、勘察、設計階段需要考慮的關鍵問題之一，對于確保工程的安全與穩定具有重要的理論意義和工程實踐意義。

鑒于目前蝕變巖研究中存在的這一問題，有必要提出一種巖體蝕變程度的現場快速分帶方法。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種巖體蝕變程度現場快速分帶方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種巖體蝕變程度現場快速分帶方法，包括以下步驟：

(1)測試范圍與測試點確定：

根據前期勘測資料、現場地質條件、巖體產狀和巖體完整程度因素，劃分蝕變巖的測試范圍，選取典型剖面，在剖面上布置測試點位置，測試點間距根據工程分帶精度要求確定，間距越小，蝕變分帶結果越精確；在測試點處標記位置，測試點選擇在完整的巖體上；

(2)選擇新鮮完整巖體，確定蝕變指標的基準值：

在測試區選擇新鮮完整巖體，獲得測試區蝕變指標的基準值；對于測試區無新鮮完整的巖體，在鄰近地區選取巖性、形成時代、構造特征相同的新鮮完整巖體進行測試；

(3)現場測試：

根據各種測試方法對巖體的損傷程度進行測試，在測試時，先進行縱波波速測試，之后進行回彈測試，最后進行點荷載測試；

(4)巖體蝕變程度分帶：

基于步驟(3)測得的各點的新鮮巖體和蝕變巖體的縱波波速、回彈值、點荷載強度，計算各點的巖體蝕變系數K_a；并根據巖體蝕變系數K_a，確定各點巖體的蝕變程度，進行蝕程度分帶。

所述步驟(3)中，采用巖體表面平透法進行縱波波速測試，測試時，發射器和接收器在一個平面上，發射器和接收器內邊緣間的距離l等于0.5～1.0m，測出聲波自發射點到達接收點的間隔時間t，按下式計算縱波波速：V＝l/t。

所述步驟(3)中，回彈測試時，選擇平整干凈的巖面，均勻布置回彈點，每個測試點布置的回彈點不少于10個，各回彈點之間的間距不小于3cm，每個回彈點只測試一次；在測試時，要保持回彈儀垂直要測試的巖面，記錄回彈值R，并量測回彈儀與水平面的夾角θ，按下式對回彈值進行修正：

式中，R’—修正后的回彈值；