岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法技术

本发明专利技术涉及岩土工程、水文地质以及工程地质领域，其公开了岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法，通过对同一岩性或构造特征类似的岩体进行多个位置的同体、同载、同向的变形试验和渗透试验即压水试验，真实反映岩体的变形参数和渗透参数，建立准确可靠的变形参数和渗透参数的相关关系，进而可以在不同位置比较准确的利用变形参数评价渗透参数或利用渗透参数评价变形参数，或者在更多的位置可以利用价格便宜、易于实现的压水实验获取渗透系数，进而间接评价岩体的变形参数。进而间接评价岩体的变形参数。进而间接评价岩体的变形参数。

【技术实现步骤摘要】
岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程、水文地质以及工程地质领域，尤其是岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法。

技术介绍

[0002]大型土木工程如水电站坝基、与水有关的各类水工隧洞对岩体的变形参数和渗透参数都有很高的要求，构筑物的变形稳定和渗透稳定往往关系到这个工程的安全及成败。以往的研究和现场试验都是分别对岩体进行变形试验和压水试验分别求取变形参数和渗透参数，如CN201910109547.8“一种确定错动带非线性流渗透参数的方法”只针对水文地质中有关岩体渗透参数的试验方法，如CN201610223701.0“一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法”只针对岩体的变形模量的试验方法。
[0003]由于此类试验没有做到同一岩体、相同的荷载和同时同步试验，即未做到同体、同载、同步测试，进而其所获得的岩体变形参数也即变形模量以及岩体的渗透参数很难代表真实的岩体变形和渗透特性的关联特征，在研究两种参数相关性时存在较大的差别。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决技术问题是：提供一种岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法，以获取较为真实的岩体变形和渗透特性，便于大坝基础、水工隧洞的设计及施工。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：选择试验场地，钻测试孔；
[0007]选择试验场地，平整试验场地，并在试验场地中心位置钻测试孔；
[0008]步骤二：安装变形试验装置；
[0009]所述变形试验装置包括钢筋以及反力锚头；所述钢筋上安装有上部分割器以及下部分割器；所述上部分割器内预埋有压水试验注水管以及压水试验出水管；所述压水试验注水管外部连接水泵和压力表；
[0010]步骤三：安装承压板；
[0011]所述承压板中心位置开设有与测试孔相对应的通孔，所述带孔的承压板套设在钢筋外并安装在试验场地上；
[0012]步骤四：安装加压系统；设置变形传感器；
[0013]所述加压系统包括空心千斤顶、上锁头以及空心垫板；变形传感器均匀安装在承压板边缘；
[0014]步骤五：加载变形试验以及压水试验；
[0015]采用分级加载单循环方式进行变形试验，同步开展压水试验；变形试验卸载时，压水试验也同时泄压，准备进行下一级荷载的变形试验；
[0016]重复上述变形试验以及压水试验，完成全过程的变形试验和每一级荷载时的压水试验；
[0017]步骤六：建立变形参数和渗透系数的相关关系。
[0018]进一步的，步骤一中试验场地上铺设1
‑
2cm厚的高强度混凝土，形成混凝土加固层。
[0019]进一步的，步骤一中每间隔3m设置一个测试孔。
[0020]进一步的，步骤二中所述上部分割器以及下部分割器可采用自膨胀材料或者外部加压分割器。
[0021]进一步的，步骤五中变形传感器安装在承压板边缘且与承压板正交。
[0022]本专利技术的有益效果是：通过对同一岩性或构造特征类似的岩体进行多个位置的同体、同载、同向的变形试验和渗透试验即压水试验，真实反映岩体的变形参数和渗透参数，建立准确可靠的变形参数和渗透参数的相关关系，进而可以在不同位置比较准确的利用变形参数评价渗透参数或利用渗透参数评价变形参数，或者在更多的位置可以利用价格便宜、易于实现的压水实验获取渗透系数，进而间接评价岩体的变形参数。
附图说明
[0023]图1：试验装置俯视图；
[0024]图2：试验装置安装示意图。
[0025]附图标记为：1
‑
承压板，2
‑
空心千斤顶，3
‑
空心垫板，4
‑
上锁头，5
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钢筋，6
‑
变形传感器，7
‑
测试孔,8
‑
混凝土加固层，9
‑
上部分割器，10
‑
下部分割器，11
‑
反力锚头，12
‑
压水试验注水管，13
‑
压水试验出水管。
具体实施方式
[0026]本专利技术提出一种岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法，包括以下步骤：
[0027]步骤一：选择试验场地，钻测试孔；
[0028]选择任意场地作为试验场地后，平整场地，在试验场地中心位置钻凿测试孔7。
[0029]步骤二：安装变形试验装置；
[0030]在测试孔内安装变形试验装置，所述变形试验装置包括钢筋5以及反力锚头11，位于测试孔7内的钢筋5上安装有下部分割器10以及上部分割器9；所述上部分割器9里预埋有压水试验注水管12和压水试验出水管13；所述压水试验注水管12外部连接水泵和压力表。
[0031]步骤三：安装承压板；
[0032]所述承压板1中心位置开设有与测试孔7相对应的通孔，所述带孔的承压板1套设在钢筋5外并安装在试验场地上。
[0033]步骤四：安装加压系统；设置变形传感器；
[0034]所述加压系统包括空心千斤顶2、上锁头4以及空心垫板3；所述空心千斤顶2套设在钢筋5外并安装在承压板1上，所述空心垫板3套设在钢筋5外并安装在空心千斤顶2上，所述上锁头4套设在钢筋5外并安装在空心垫板3上；所述空心垫板3两侧开孔，所述压水试验出水管13以及压水试验注水管12穿过空心千斤顶2从空心垫板3两侧开孔处穿出；变形传感
器6均匀安装在承压板1边缘。
[0035]步骤五：加载变形试验以及压水试验；
[0036]采用分级加载单循环方式进行变形试验，同步开展压水试验；
[0037]变形试验按工程最大荷载分为5
‑
6级进行逐级加载，每一级荷载加载过程中，分别按规范：SL25
‑
92《水利水电工程钻孔压水试验规程》进行1
‑
3次压水试验，变形试验卸载时，压水试验也同时泄压，准备进行下一级荷载的变形试验；
[0038]重复上述步骤，完成全过程的变形试验和每一级荷载时的压水试验；
[0039]步骤六：建立变形参数和渗透系数的关系；
[0040]通过同一个试样位置不同荷载下的变形参数和渗透参数，研究分析各级荷载下变形模量参数和对应开展压水试验得到的渗透系数间的对应特征：随各级荷载增大，岩体中裂隙呈现闭合趋势，压水试验的耗水量也应呈现降低趋势。
[0041]实施例：
[0042]步骤一：选择露天试验场地或任意场地，平整1
×
1m或2
×
2m面积场地，根据《岩土工程勘察规范GB50021
‑
2001》在试验场地中心位置钻凿深度2m左右、直径7cm左右测试孔7，测试孔的深度是根据承压板变形试验的应力影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.岩体变形参数、渗透参数同体、同载、同步测试方法，包括以下步骤：步骤一：选择试验场地，钻测试孔；选择试验场地，平整试验场地，并在试验场地中心位置钻测试孔(7)；步骤二：安装变形试验装置；所述变形试验装置包括钢筋(5)以及反力锚头(11)；所述钢筋(5)上安装有上部分割器(9)以及下部分割器(10)；所述上部分割器(9)内预埋有压水试验注水管(12)以及压水试验出水管(13)；所述压水试验注水管(12)外部连接水泵和压力表；步骤三：安装承压板；所述承压板(1)中心位置开设有与测试孔(2)相对应的通孔，所述带孔的承压板(1)套设在钢筋(5)外并安装在试验场地上；步骤四：安装加压系统；设置变形传感器；所述加压系统包括空心千斤顶(2)、上锁头(4)以及空心垫板(3)；变形传感器(6)均匀安装在承压板(1)边缘；步骤五：加载变形试验以及压水试验；采用分级加载单循环方式进行变形试验，同步开展压水试验；变形试...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔银祥，陈强，吴志勇，韩爱果，聂德新，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：