一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法，包括如下步骤：(1)利用程序算法实现生成voronoi图进而生成3D随机柱状节理裂隙网络形状；(2)用不同厚度的有机玻璃模拟节理的尺寸建立步骤(1)中的不同柱状节理裂隙网络；(3)用不同填充材料充填柱体的节理来模拟不同节理间的强度；(4)获得随机不规则柱状节理的人造岩芯试样。利用该方法得到的试样可以用来研究形状不规则的柱状节理、节理尺寸变化、节理强度变化的人造柱状节理模型试验试样，能够用来相对准确的模拟出节理裂隙变化、节理尺寸变化和节理强度变化的柱状节理岩体的力学特性、渗流特性、流变特性，本分明成本低廉、操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法
本专利技术涉及的是岩石力学工程、水电工程、石油工程、采矿工程等领域中以柱状节理裂隙岩体为岩石工程对象的工程问题，具体涉及模型试验中不规则节理裂隙网络模型中的试样的制备方法。
技术介绍
岩体的形成是在漫长的地质历史过程中经历变形、遭到破坏，是建造与改造共同作用的结果。由于不同的地质成因，形成不同类型的岩性和岩相，其构成岩体的物质基础；同时，岩体又经受了多次构造运动的改造作用及复杂的表生演化，发生了构造变形与破裂，破坏了岩体的完整性，广泛发育了不同成因、不同规模、不同特性的结构面，如节理、裂隙等，这些重复和相交的不连续面将完整的岩石切割成不规则的岩块。柱状节理是特殊的节理的一种，是玄武岩特有的构造，它往往将玄武岩切割成六棱柱状或其他形状不规则的棱柱状。白鹤滩水电站坝址区玄武岩部分岩层中不仅发育柱状节理，而且在柱状节理切割的柱体内发育不规则的纵向(平行柱体)与横向(垂直柱体)微裂隙，岩体中还发育较多的缓倾角结构面，柱状节理及微裂隙切割后岩体中岩块的直径一般为10cm左右，这也是白鹤滩柱状节理玄武岩的特点，从传统工程地质和岩体质量分类角度看，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用程序算法生成voronoi图进而生成3D随机柱状节理裂隙网络形状；(2)用不同厚度的有机玻璃模拟节理的尺寸建立步骤(1)中的不同柱状节理裂隙网络；(3)用不同填充材料充填柱体的节理来模拟不同节理间的强度；(4)获得随机不规则柱状节理的人造岩芯试样。

【技术特征摘要】
1.一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用程序算法生成voronoi图进而生成3D随机柱状节理裂隙网络形状；（2）用不同厚度的有机玻璃模拟节理的尺寸建立步骤(1）中的不同柱状节理裂隙网络；（3）用不同填充材料充填柱体的节理来模拟不同节理间的强度；（4）获得随机不规则柱状节理的人造岩芯试样；所述有机玻璃采用厚度为1mm、2mm或3mm；所述填充材料为石膏、白水泥或AB胶水；所述的制备方法，具体包括以下步骤：1）通过控制voronoi生成过程中多边形半径大小和形状生成不规则voronoi图形，将voronoi图形拓展生成3D随机柱状节理裂隙网络；2）利用有机玻璃块胶结起来模拟形成步骤1）中的节理裂隙网络：由步骤1）中生成的节理裂隙网络形状大小按照等比例来获得有机玻璃块的尺寸，通过切割大块的有机玻璃获得固定尺寸的有机玻璃块，按照步骤1）中的节理裂隙网络拼接有机玻璃块，从而有机玻璃块胶结在一起形成有机玻璃块网络；3）将已涂了脱模剂的U型槽里面倒入已搅拌好的模型材料；4）将步骤2）形成的有机玻璃块网络抹一层脱模剂放入步骤3）中装满模型材料的U型槽；5）将步骤4）得到的U型槽放置到恒温养护室中放置6-8小时，视模型材料胶结程度而定，当在易拔出有机玻璃块网络和不破坏模型材料胶结的程度的放置时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫亚，林志南，吉华，王如宾，闫龙，冉少鹏，曹亚军，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32