[實用新型]一種損傷圍巖氣體滲透性測試結構

有效

• 申請號: 201821164092.7
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN208568536U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 劉寧;單治鋼;褚衛江;陳平志
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江中科依泰斯卡巖石工程研發有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本實用新型提供了一種損傷圍巖氣體滲透性測試結構，包括在圍巖內打鉆形成的測試孔，測試孔的孔徑為90mm，深度為1～2倍的所述孔徑；測試孔內設有兩塊可在測試孔內滑移的充氣膨脹密封橡膠墊片；兩充氣膨脹密封橡膠墊片之間接通有端部與充氣設備相連的輸氣管，使得充氣后的兩塊充氣膨脹密封橡膠墊片與測試孔內壁形成密閉的測試段；輸氣管上設有壓力表和穩壓控制器。本實用新型利用氣體滲透性的變化來測試圍巖的損傷程度和損傷范圍，結構簡單、測試方便，僅需在圍巖設置較小的鉆孔即可，不對圍巖產生二次影響。特別是，該技術方案可以直接應用于工程現場，不受室內條件的限制。

技術領域

本實用新型涉及一種損傷圍巖氣體滲透性測試結構，尤其涉及深埋地下硬巖工程。

背景技術

由于地下工程處于地應力環境中，當地下工程開挖后，由于卸荷作用的影響，在周邊圍巖產生損傷區，損傷區內的圍巖物理力學性質難免將受到影響，并且也將影響地下工程的穩定性。在損傷區內，由于裂紋的啟裂和擴展，圍巖的滲透性將加強，也可能會成為地下水的流動路徑，直接威脅到核廢料存儲、水利水電、輸水輸氣等地下工程的安全。

損傷區內圍巖的損傷程度主要決定于地應力條件、圍巖條件和開挖方式，而損傷對圍巖狀態的直接影響是裂紋擴展，最終結果是造成巖體性狀的改變。概括的說，損傷反映了圍巖的弱化過程，體現在強度的喪失和內部構造特征改變前提下對圍巖物理力學屬性的影響。損傷演化過程伴隨著圍巖物理力學屬性的逐漸退化。

損傷區一般位于相對較深的部位，被定義為巖體特性（如波速和滲透指標）漸變到原巖狀態的過渡地段，這些變化被認為是應力變化的結果。目前常用的損傷檢測方法多集中在室內檢測技術上，通過聲發射、CT、電磁輻射、電子脈沖、電鏡掃描等手段評價巖石的損傷程度。但現場圍巖的條件遠比室內條件復雜，上述檢查方法也很難推廣應用于現場，所獲得的結論也與現場實際情況相差較大，無法對開挖損傷區內的巖體的物理力學性質及其所處的應力狀態進行合理的評估。雖然，近年來發展起來的聲發射、聲波等測試手段能夠幫助評價開挖損傷區的范圍。不過，到目前為止還沒有確定聲波波速降低和損傷程度之間的對應關系，也沒有建立起現場聲發射事件活躍性與應力狀態之間的關系。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種圍巖完整性測試方法，結構簡單、測試方便直觀，可以直接應用于工程現場，不受室內條件的限制。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種損傷圍巖氣體滲透性測試結構，包括在圍巖內打鉆形成的測試孔，測試孔的孔徑為90mm，深度為1～2倍的所述孔徑；測試孔內設有兩塊可在測試孔內滑移的充氣膨脹密封橡膠墊片；兩充氣膨脹密封橡膠墊片之間接通有端部與充氣設備相連的輸氣管，使得充氣后的兩塊充氣膨脹密封橡膠墊片與測試孔內壁形成密閉的測試段；輸氣管上設有壓力表和穩壓控制器。

進一步的，通過充氣膨脹密封橡膠墊片在測試孔內的滑移及充氣可形成多個測試段，兩相鄰的測試段之間的間距為50m。

進一步的，兩塊充氣膨脹密封橡膠墊片之間的間隔為10cm～30cm。

進一步的，充氣后測試段內的氣壓通過穩壓控制器始終保持在450Kpa～500 Kpa。

進一步的，充氣所用氣體為氮氣。

本實用新型利用氣體滲透性的變化來測試圍巖的損傷程度和損傷范圍，結構簡單、測試方便，從測試結果可以直觀反映圍巖的受損程度；由于氮氣的穩定性，也使得測試效果更加可靠準確；并且該技術方案僅需在圍巖設置較小的鉆孔即可，不對圍巖產生二次影響。特別是，該技術方案可以直接應用于工程現場，不受室內條件的限制。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式