[發明專利]米級尺度裂隙介質的法向應力-剪切應力-滲透試驗方法

在審

• 申請號: 201711350073.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109932294A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 滿軻;蘇銳
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 包海燕

1.一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1

供試驗的裂隙巖體分為上、下兩部分，即上部巖體(1)和下部巖體(2)，上部巖體(1)和下部巖體(2)材質相同、尺寸相同，二者上下對齊疊置；上部巖體(1)內部設有若干個豎直方向貫通的通孔(4)，其中，一部分通孔(4)為進水孔，其余通孔(4)為出水孔；下部巖體(2)上表面設有試驗凹區(6)，其低于下部巖體(2)上表面其余區域，試驗凹區(6)邊緣設有凹槽(5)供密封圈實現試驗凹區(6)的圈封；上部巖體(1)的所有通孔(4)的下端口，均處于下部巖體(2)的試驗凹區(6)內；上部巖體(1)下表面與下部巖體(2)試驗凹區(6)形成水流流經區域(3)，上部巖體(1)下表面與下部巖體(2)上表面其余區域緊密接觸；

步驟2

向上部巖體(1)上表面施加豎直向下的法向加載力，向下部巖體(2)下表面施加豎直向上的法向加載力；

步驟3

開啟剪切加載力，剪切上部巖體(1)與下部巖體(2)至一定水平方向的位移。

步驟4

開啟滲透水流，對裂隙巖體施加滲透水壓，使水流從上部巖體(1)的進水孔上端口流至下端口，然后在上部巖體(1)下表面與下部巖體(2)上表面的試驗凹區(6)形成的水流流經區域(3)內流動，從上部巖體(1)的出水口下端口流至上端口；采集流入水流、流出水流的滲透試驗參數。

2.根據權利要求1所述的一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：步驟1中，上部巖體(1)和下部巖體(2)的長、寬尺寸均達到米級尺度。

3.根據權利要求1所述的一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：步驟1中，上部巖體(1)所有通孔(4)孔徑一致，且按列呈矩陣排列。

4.根據權利要求1所述的一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：步驟1中，上部巖體(1)下表面與下部巖體(2)上表面緊密接觸的接觸面需經過磨平拋光。

5.根據權利要求1所述的一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：步驟4中，在滲流過程中，配合調節法向加載力、剪切加載力與滲透水壓，使得水流保持平穩流動狀態；在穩定流速狀態下，根據滲流達西定律及立方定律，得到適宜于本試驗過程的滲透系數計算理論體系。

6.根據權利要求1所述的一種米級尺度裂隙介質的法向應力-滲透試驗方法，其特征在于：步驟4中，滲透試驗參數包括流速、流量及水壓。