[發明專利]一種評價裂隙巖體抗凍性能的試驗方法

有效

• 申請號: 201911034867.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110940693B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 崔圣華;裴向軍;魏玉峰;楊晴雯;鄒雪晴;芮雪蓮
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N25/14
• 分類號: G01N25/14
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明公開了一種評價裂隙巖體抗凍融性能的試驗方法，在試驗方法方面通過自制裂隙，能制作不同寬度、不同長度、不同傾角、不同組數的裂隙，提高了試驗的針對性和適用性；在評價指標方面，通過建立多指標融合的綜合抗凍融性能評價指標，體現了抗凍融性能評價的全面性，為工程建設選擇巖石提供了參考依據；在抗凍融性能方面，能夠通過本發明方法確定出在不同濃度和不同類型的巖溶液下的巖體抗凍融性能。

技術領域

本發明屬于裂隙巖體抗凍性能評價技術領域，具體涉及一種評價裂隙巖體抗凍性能的試驗方法。

背景技術

高寒地區具有復雜、特殊的地質環境條件。首先。表現為地質構造作用強烈而復雜、深切峽谷地貌十分發育、巖體構造、御荷、風華等地質破碎作用十分強烈；同時，這些地區普遍山體海拔高度較大(平均有1300m以上，局部達3000m以上)，夏季溫度能達20℃，冬季溫度會下降至-20℃；不但季節變溫顯著，一些地區晝夜溫差也甚至到40℃，致使巖體受到強烈的凍融碎裂作用；加之，這些地區降雨較為豐富，水入滲到巖體裂隙，而后的水力凍脹、融縮效應進一步加劇了裂隙巖體碎裂化。高寒地區是國家重大戰略實施地，也是我國重大工程建設的重要基地，例如：川藏鐵路工程、南水北調西線工程、西部輸油管線工程、“一帶一路”等都面臨著裂隙巖體凍融穩定性問題。斜坡巖體在循環凍融過程中凍脹開裂失穩，形成崩塌、滑坡，以及后續在外界誘導作用下再次轉化成泥石流，形成災害鏈，長期效應也極為顯著，所以方便、快捷、合理的地測試和評價巖體的抗凍融性能對斜坡巖體穩定性評價、地質災害預測和防控有重要意義。

試驗方法方面，傳統試驗方法僅能測試巖體凍融性能，而無法通過自制巖體裂隙開展試驗，同時獲得巖體和裂隙的凍融特征；在評價指標方面，傳統試驗通常是獲得單一指標，即凍融前后的峰值強度指標，而忽略了巖體和裂隙的變形和損傷，具有一定的片面性，例如某些類型的脆性巖體，雖然凍融前后峰值強度變化不大，但內部出現了較多的損傷裂隙，出現了較大變形，導致滲透性增加，同樣對工程建設帶來不利影響，所以通常試驗建立多指標的凍融評價方法是必要的。抗凍融性能方面，傳統試驗方法僅測試和評價水對巖體凍融的影響，沒有研究什么樣類型和濃度的溶液可以提高巖石抗凍融性能。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的評價裂隙巖體抗凍融性能的測試方法解決了現有試驗方法中無法獲得裂隙巖體的凍融特征、且試驗獲取的評價指標較為片面，不能準確體現裂隙巖體抗凍融性能的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種評價裂隙巖體抗凍融性能的試驗方法，包括以下步驟：

S1、選取待測試的巖體，并將其切割成若干裂隙巖樣；

S2、將所有裂隙巖樣放入烘箱中烘干至恒重；

S3、在烘干后的裂隙巖樣中上粘貼應變片，并通過測試線將其與應變儀連接；

S4、將裂隙巖樣浸泡在飽和溶液中，并模擬飽和裂隙；

S5、將飽和裂隙的裂隙巖樣放入到冰箱中，模擬進行若干次凍融循環，并通過應變儀記錄凍融循環過程中的應變數據；

S6、根據記錄的應變數據，確定在不同凍融循環次數后，裂隙巖樣的指標；

S7、根據裂隙巖樣的指標，計算用于評價裂隙巖體抗凍融性能的綜合指標。

進一步地，所述步驟S1具體為：

選取性質相同的巖體，通過水鉆法切割出若干標準巖樣，通過在每個巖樣上切出一條縫來模擬巖體中的裂隙，進而獲得若干裂隙巖樣。

進一步地，所述步驟S2中，將裂隙巖樣放入烘箱中烘干至恒重時的烘箱參數設置方法為：將烘箱溫度設置105℃，烘干時間設置為48小時。

進一步地，所述步驟S3具體為：