[發明專利]含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體結構的制樣模具和制樣方法

在審

• 申請號: 202210094028.0
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114459855A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 何明杰;張濤;徐建榮;徐衛亞;石安池;王環玲
• 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
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 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

本發明公開了一種含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體結構的制樣模具和制樣方法。制樣模具中包括約束板、連接機構、制樣底座和傾角控制機構(5)；制樣機構的約束板表面設置有刻度線，基巖體和層間錯動帶以及柱狀節理巖體模擬位置可通過刻度設定來標定；柱狀節理結構通過3D打印技術實現；本發明提供的制樣模具結構簡單，能夠精準快速地制作出含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體結構的模擬試樣，有利于對含層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體的滲透、強度及變形行為進行試驗研究，進而獲得精準可靠的試驗結果。

技術領域

本發明涉及一種模擬含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體的制樣方法。

背景技術

含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體是具有非連續性、非線性特征的特殊結構性巖體，層間錯動帶和柱狀節理復雜的結構對巖體穩定性的影響顯著，因此，有必要對含層間錯動帶和柱狀節理的復雜巖體力學特性進行研究。

巖石力學試驗主要包括現場試驗與室內試驗，其中原位試驗的經濟效益較差，且受環境的影響十分明顯。近年來，國內外很多學者對含層間錯動帶的巖體和柱狀節理巖體的力學行為進行了研究，但是通過室內試驗對多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體研究較少，其原因是在制樣過程中很難制作出含層間錯動帶和柱狀節理的原巖試樣。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術所存在的問題，提供一種模擬含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體的制樣模具及其制樣方法，簡單可靠，經濟效益高，克服了原位試驗受環境影響大，經濟性差的弊端的缺點。

根據本發明的第一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體結構的制樣模具，其特征在于包括約束板、連接機構、制樣底座和傾角控制機構；

所述的約束板有多塊，由所述連接機構連接固定形成模腔；

所述制樣底座具有平整的上表面，所述制樣底座的大小與所述模腔的大小匹配而構成所述模腔的底板；

所述傾角控制機構為L型結構塊，包括底板和支撐臺，所述底板和支撐臺構成所述L形，所述底板的上表面為傾斜于水平面的斜面并與所述制樣底座的大小匹配而能供制樣由約束板和底座(4)連接組成的模具放置其上，所述斜面的傾斜角度和層間錯動帶的切斜角度一致。

進一步地，所述約束板的表面沿其長度方向設置有刻度線。

進一步地，所述制樣底座(4)為平整的剛性板，可保證試樣下表面平整。

根據本發明的第二個方面，本發明采用以下技術方案：

含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體結構的制樣方法，其特征在于利用上述的制樣模具，并包括以下步驟：

a)根據設定的柱狀節理厚度采用高精度打印機打印柱狀節理柱體結構；

b)將約束板進行拼接后用連接機構將約束板進行緊固；將制樣底座和緊固的約束板所構成的模具放在傾角控制機構的底板上；

c)按照基巖層、層間錯動帶以及柱狀節理的位置將拌合均勻后的材料逐層進行澆筑，振搗密實，進行室溫以及常濕度養護，其中，在柱狀節理層制作過程中，將步驟a)中制備好的柱狀節理結構嵌入模腔中，再將拌合均勻后的材料逐層進行澆筑；

d)養護后拆模形成含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體的類巖石試樣。

進一步地，所述柱狀節理結構在模腔中，其中心線與模腔的中心線方向一致，也呈傾斜狀態

本發明公開了含多層層間錯動帶和柱狀節理復雜巖體的制樣方法，與現有技術相比，具有以下優點：

(1)本發明的制樣方法方法簡單可靠，經濟效益高，克服了原位試驗受環境影響大，經濟性差的弊端。