【技术实现步骤摘要】
可视化单裂隙岩石应力-渗流耦合试样的三轴渗流试验方法
本专利技术涉及岩石力学与岩石力学试验领域，特别是一种可视化单裂隙岩石应力-渗流耦合试样的三轴渗流试验方法。
技术介绍
岩石是一种产自自然界的天然渗流介质，由岩石基质和各类缺陷构成的一种各向异性多相体。缺陷主要由断层、节理、裂隙、孔隙等。岩体应力场的改变加速了岩体内赋存的裂隙扩展，反过来影响岩体的渗透性，加速岩体的破坏，这种相互影响就定义为渗流和应力的耦合作用。近年来，随着三峡大坝、白鹤滩水电站等一系列大型水电工程的建成投产使用，使得岩体在高围压以及高渗透水压力应力-渗流耦合研究成了目前岩石力学研究领域的重点研究课题，岩体内部裂隙的开裂到贯通的细观过程变得极其重要。国内外学者对岩体内裂隙在应力-渗流耦合条件下渗流特性以及裂纹的开裂进行了初步研究，得到了一定的研究成果，但对岩体内裂隙的扩展依旧停留在理论推导阶段和数值模拟阶段，没有可视化的试验结果对照。在试验仪器方面，公告号为CN109253962A的中国专利技术专利，公开了“岩石三轴力学渗透特性测试仪及测试方法”。公告号CN208334085U的中国技术专利，公开...
【技术保护点】
1.可视化单裂隙岩石应力‑渗流耦合试样的三轴渗流试验方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，透明岩石基质试样制作：以改性有机玻璃为材料，切割形成两块长、宽、高均为a mm*b mm*a mm的长方体透明岩石基质试样；其中，a＞2b；每块透明岩石基质试样中，面积最大的两个侧面均为透明观察侧面；步骤2，裂隙及预制裂纹制作：将步骤1制作的两块透明岩石基质试样平行摆放且位置固定，形成边长为a mm的立方体，两块透明岩石基质试样的透明观察侧面之间形成厚度为c mm的裂隙；其中，c=a‑2b；在裂隙中预制裂纹处预设有至少一块设定角度的冰片，冰片的两端与两侧的透明观察侧面压紧接触；步骤3...
【技术特征摘要】
1.可视化单裂隙岩石应力-渗流耦合试样的三轴渗流试验方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，透明岩石基质试样制作：以改性有机玻璃为材料，切割形成两块长、宽、高均为amm*bmm*amm的长方体透明岩石基质试样；其中，a＞2b；每块透明岩石基质试样中，面积最大的两个侧面均为透明观察侧面；步骤2，裂隙及预制裂纹制作：将步骤1制作的两块透明岩石基质试样平行摆放且位置固定，形成边长为amm的立方体，两块透明岩石基质试样的透明观察侧面之间形成厚度为cmm的裂隙；其中，c=a-2b；在裂隙中预制裂纹处预设有至少一块设定角度的冰片，冰片的两端与两侧的透明观察侧面压紧接触；步骤3，单裂隙岩石应力-渗流耦合试样制作，包括如下步骤：步骤31，裂隙介质填充腔形成：在步骤2形成的裂隙的两侧开口处采用密封胶进行密封，形成裂隙介质填充腔；步骤32，裂隙介质填充：将搅拌均匀的石膏砂浆填充在裂隙介质填充腔中，由于石膏水化反应产生热量，故石膏砂浆与两块透明岩石基质试样的透明观察侧面快速粘接形成一个边长为amm的立方整体试样；同时，步骤2中预设的冰片融化，形成预设裂纹；步骤33，试样养护：将立方整体试样放入温度为20±1℃，湿度≥90%的恒温养护箱中养护不少于7天，养护完成的立方整体试样即为制作完成的单裂隙岩石应力-渗流耦合试样；步骤4，标准石膏试样制作：采用步骤32中的石膏砂浆，制作边长为amm的标准石膏试样，并按照步骤33的方法进行养护；其中，标准石膏试样中具有与单裂隙岩石应力-渗流耦合试样相同的预制裂纹；步骤5，初始渗透系数确定：将步骤4制作的标准石膏试样装夹在真三轴仪中，进行设定渗透条件下的渗透试验，测定得到的标准石膏试样的渗透系数即为初始渗透系数；步骤6，单裂隙岩石应力-渗流耦合试样与真三轴仪装夹：将步骤3制作完成的单裂隙岩石应力-渗流耦合试样装夹在真三轴仪的试样安放腔中，使单裂隙岩石应力-渗流耦合试样的每个侧面均安装一个加载装置，进而能对单裂隙岩石应力-渗流耦合试样实现X向、Y向和Z向的轴压加载；其中，与透明观察侧面接触安装的一或两个加载装置中内置有摄像头；与裂隙顶部相接触的加载装置为Z向渗透压加载头，Z向渗透压加载头与真三轴仪的高压渗透水箱相连接，高压渗透水箱中的水体中加入有高分子有机染料；步骤7，真三轴渗流试验：步骤6中的真三轴仪按照与步骤5相同的设定条件，对单裂隙岩石应力-渗流耦合试样进行渗透试验；摄像头将...
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