基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法技术

本发明专利技术属于岩石渗流力学领域，涉及一种基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法，包括将岩石加工为标准尺寸的圆柱体岩石试样；选取一个岩石试样浸水至质量恒定，表面密封静置48h作为标准岩样，对其他所有岩石试样上下端面进行防水处理；岩石试样浸泡水中不同时间；利用磁共振成像系统直接测量岩石试样在不同浸水时间及浸水3min后不同静置时间的条件下内部水分分布及非饱和渗流过程；提取磁共振灰度图像灰度值，获得水分分布与空间和时间关系曲线；结合获得的非饱和渗流试验数据建立该岩石非饱和渗流理论计算方程；根据推导的非饱和渗流方程建立该岩石非饱和渗流的数值模型。通过本发明专利技术的岩石非饱和渗流定量计算方法，岩石试样内部非饱和渗流特征得到比较直观的描述，水在岩石试样内部分布位置和相应含量能被定量化计算。

【技术实现步骤摘要】
基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法
本专利技术属于岩石渗流力学领域，具体而言，涉及一种基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法。
技术介绍
自然环境中岩石和地下水总是相互存在相互作用，两者之间发生物理作用和化学作用导致岩石的泥化、崩解或者岩体承载能力及抗变形能力等物理力学性能的降低。而水也是岩体工程中不可避免的环境因素，往往与岩体滑坡、地基失稳、坝基开裂以及矿柱岩爆等自然灾害密切相关，研究水对岩体力学特性的影响对于实际工程具有重要的实际意义。许多国内外专家学者进行了含水量对岩石力学特性的影响研究，例如：HawkinsandMcconnell(1992年)对35组砂岩进行试验，发现含水率与强度之间具有负指数关系；周子龙等(2018年)运用红外线监测水对砂岩的特性影响；邓华锋等(2013年)研究了砂岩在饱水、风干过程中饱水度对抗压强度和纵波波速影响的变化规律，但是，目前的这些研究很少有考虑岩石含水分布对其力学性质的影响以及岩石内部水扩散规律。由于水常常是从岩石的结构表面开始向内部自发渗吸，造成岩石内部的含水量分布不同，不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)将岩石加工成标准尺寸圆柱体试样，选取其中一个岩样浸泡至质量恒定，取出用塑料保鲜膜进行多层包裹，静置48h作为标准岩样；其他所有岩样上下端面进行防水处理；/n2)开启磁共振成像系统，将标准岩样放入磁体后，通过磁共振成像确定岩心位置，使标准岩样处于磁场中心；对标准岩样横截面的切片厚度、切片间隔和切片位置进行设置；/n3)利用标准岩样灰度值图像统一映射；每张磁共振灰度图像通常按照自身信号强弱显示亮暗，为比较不同灰度值图像中的信号强弱，必须把不同灰度值图像按照统一标准进行亮暗显示；/n4)将上下端面进行过防水...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁共振成像技术进行岩石非饱和渗流定量计算的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将岩石加工成标准尺寸圆柱体试样，选取其中一个岩样浸泡至质量恒定，取出用塑料保鲜膜进行多层包裹，静置48h作为标准岩样；其他所有岩样上下端面进行防水处理；
2)开启磁共振成像系统，将标准岩样放入磁体后，通过磁共振成像确定岩心位置，使标准岩样处于磁场中心；对标准岩样横截面的切片厚度、切片间隔和切片位置进行设置；
3)利用标准岩样灰度值图像统一映射；每张磁共振灰度图像通常按照自身信号强弱显示亮暗，为比较不同灰度值图像中的信号强弱，必须把不同灰度值图像按照统一标准进行亮暗显示；
4)将上下端面进行过防水处理的岩样浸泡水中不同时间，将浸泡不同时间的岩样取出后立即放入磁共振成像系统进行测量，得到岩石岩样内部的水分布灰度图像；灰度图像通过亮暗表征岩样内部不同位置磁共振信号强弱，信号越强越亮，信号越弱越暗，反映岩样内部不同位置含水量，图像越亮含水量越多，图像越暗含水量越少；
5)将浸泡3min的岩样取出后...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，付腾飞，杨天鸿，朱万成，于庆磊，齐守良，张鹏海，薛彦超，袁阳，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21