The invention belongs to the technical field of rock mass seepage test, in particular to a sample preparation method for large-scale single-fissure rock mass stress seepage coupling test. The invention places two rock masses of the same material on top and bottom in order to form a contact surface between the lower surface of the upper fractured rock mass and the upper surface of the lower fractured rock mass; a circle of grooves is arranged on the upper surface of the lower fractured rock mass, and sealing rings are placed in the grooves; a number of through holes are drilled up and down in the upper fractured rock mass, and the lower end faces of the through holes are all enclosed by the sealing rings of the lower fractured rock mass. In the region, water flows into the upper fractured rock mass through some through-holes, seeps into the sealing ring of the contact surface, and then flows out through the remaining through-holes of the upper fractured rock mass. The permeability test results can accurately reflect the mechanical properties of the fractured rock mass under mechanical action without the aid of a certain volume of cavity encapsulation, and are suitable for seepage sealing of the fractured rock mass under various scales such as conventional centimeter scale and above meter scale.
【技术实现步骤摘要】
一种大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法
本专利技术属于岩体渗流试验
,具体涉及一种大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法。
技术介绍
裂隙岩体在不同应力状态下的渗透性能是裂隙介质的基本力学特性试验。裂隙岩体的渗透系数及相关研究属于裂隙介质基本力学特性的研究范畴,其对于裂隙岩体的工程建造条件起着基础性的指导作用。对于岩石类含裂隙的准脆性材料,渗透性能是决定工程岩体长期安全性的重要因素。确保裂隙介质在不同压力组合作用下(法向应力与切向压力)的渗透试验均能达到密封,是准确测试裂隙岩体渗透性能的前提,其对于研究裂隙介质的渗透特性具有至关重要的意义。实现裂隙岩体在试验过程中的密封首当其冲需要解决的问题就是岩石样品的制备,样品的制备方法是约束密封性能的关键。现有岩体渗流试验的样品制备方法,岩样为圆柱形或立方体形、尺度较小,一般为厘米级别,是将岩体切分为两半,再一一对齐复原,继而将岩体包裹在一定体积的空腔内,从空腔外部对空腔进行密封,间接地保证了裂隙岩体的密封。这种样品制备方法仅仅反映了包裹空腔内部的裂隙岩体在不同力学作用下的渗透性能,并不能反映裂隙岩体自身在力学作用下的力学性能。更重要的是,这种方法具有很大的局限性,其只能在裂隙岩体较小体积下采用,并不适用于米级及以上较大尺度范围内的裂隙岩体密封。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题为:现有岩体渗流试验的样品制备方法,所采用的裂隙岩体样品均被包裹在一定的空腔内,仅反映了包裹空腔内部的裂隙岩体在不同力学作用下的渗透性能,并不能反映裂隙岩体自身在力学作用下的力学性能,并且小尺度的裂隙岩体渗透特 ...
【技术保护点】
1.一种大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将两块材质相同的岩体上下摞列放置,上位裂隙岩体(1)的下表面和下位裂隙岩体(2)的上表面形成接触面;下位裂隙岩体(2)的上表面设有一圈凹槽(5),凹槽(5)内放置密封圈(7);上位裂隙岩体(1)内部上下贯通钻取若干通孔(3),并且通孔下端面(4)均包含在下位裂隙岩体(2)密封圈(7)所围住的区域内;水流从上位裂隙岩体(1)的部分通孔(3)流入,在接触面密封圈(7)内部渗流,进而通过上位裂隙岩体(1)的其余通孔(3)流出;装载上位裂隙岩体(1)、下位裂隙岩体(2)后,实施上压力(8)、下压力(9)加载,实现裂隙岩体法向应力‑渗流耦合试验。
【技术特征摘要】
1.一种大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将两块材质相同的岩体上下摞列放置,上位裂隙岩体(1)的下表面和下位裂隙岩体(2)的上表面形成接触面;下位裂隙岩体(2)的上表面设有一圈凹槽(5),凹槽(5)内放置密封圈(7);上位裂隙岩体(1)内部上下贯通钻取若干通孔(3),并且通孔下端面(4)均包含在下位裂隙岩体(2)密封圈(7)所围住的区域内;水流从上位裂隙岩体(1)的部分通孔(3)流入,在接触面密封圈(7)内部渗流,进而通过上位裂隙岩体(1)的其余通孔(3)流出;装载上位裂隙岩体(1)、下位裂隙岩体(2)后,实施上压力(8)、下压力(9)加载,实现裂隙岩体法向应力-渗流耦合试验。2.一种大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将两块材质相同的岩体上下摞列放置,上位裂隙岩体(1)的下表面和下位裂隙岩体(2)的上表面形成接触面;下位裂隙岩体(2)的上表面设有一圈凹槽(5),凹槽(5)内放置密封圈(7);上位裂隙岩体(1)内部上下贯通钻取若干通孔(3),并且通孔下端面(4)均包含在下位裂隙岩体(2)密封圈(7)所围住的区域内;水流从上位裂隙岩体(1)的部分通孔(3)流入,在接触面密封圈(7)内部渗流,进而通过上位裂隙岩体(1)的其余通孔(3)流出;装载上位裂隙岩体(1)、下位裂隙岩体(2)后,实施上压力(8)、下压力(9)加载与左剪切压力(10)、右剪切压力(11)加载,实现裂隙岩体法向应力-切向应力-渗流耦合试验。3.根据权利要求1或2所述的大尺度单裂隙岩体应力渗流耦合试验的样品制备方法,其特征在于:密封圈...
【专利技术属性】
技术研发人员:满轲,
申请(专利权)人:核工业北京地质研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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