[發明專利]一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法

有效

• 申請號: 202010836699.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111982779B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王偉;張寬;曹亞軍;朱其志;談小龍;陳超;汪濤
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 馬進

1.一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

從完整巖塊中獲取巖芯并對巖芯進行加工，得到巖石標準試樣；所述巖石標準試樣為空心圓柱形；

通過巖石標準試樣表面應變片獲得側向變形數據，通過安置在巖石標準試樣內側應變片獲取內壁變形數據；

對所述巖石標準試樣進行蠕變力學試驗，獲得各級圍壓和對應的穩態環向應變率值；

根據滲壓變化值、各級圍壓和各級穩態環向應變率值繪制穩態環向應變率-應力水平關系曲線和穩態環向應變率-滲壓水平關系曲線；

根據所述穩態環向應變率-應力水平關系曲線和穩態環向應變率-滲壓水平關系曲線獲取隧道受壓條件下變形滲流關系；

采用直徑大于巖石標準試樣內徑的不透水層以及不透水材料的設計使空腔內滲壓近似為零，模擬隧道內部環境，實現有壓隧道隨壓力變化下的變形滲流變化趨勢。

2.根據權利要求1所述的一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，所述巖石標準試樣的尺寸為內徑25mm、外徑50mm、高100mm。

3.根據權利要求1所述的一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，所述蠕變力學試驗通過全自動三軸流變伺服儀進行。

4.根據權利要求1所述的一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，所述蠕變力學試驗的圍壓采用恒定低軸壓下分級加載的方式形成。

5.根據權利要求4所述的一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，所述分級加載的方式如下：

所述分級加載過程中的恒定低軸壓大于試驗滲壓；蠕變極限應力的大小為瞬時峰值強度的20%～30%，施加的第一級應力為瞬時峰值強度的5%～10%；在多級逐級加載的過程中，逐級增加每級應力增量直至應力荷載達到或接近蠕變極限應力，然后逐級減少每級應力增量；每級應力增量的施加量為0.1cm³/min。

6.根據權利要求1所述的一種空心圓柱巖石試樣模擬有壓隧道滲流變形的試驗方法，其特征在于，所述穩態環向應變率-應力水平關系曲線的繪制方法包括：將各級圍壓值作為橫坐標，各級穩態環向應變率值作為縱坐標，繪制于平面直角坐標系上；用函數對繪制于平面直角坐標系上的數據進行擬合，得到穩態環向應變率-應力水平關系曲線。