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专利号: 2019105438617
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-04-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

步骤1:选取所需种类的岩石,将岩石劈裂,得到一块劈裂试样;

步骤2:将劈裂试样按照裂隙方向切割为合适大小的长方体试样;

步骤3:将长方体试样延劈裂缝分开,分为两块岩石试样,分别记为:试样A以及试样B;

步骤4:将填充剂滴在试样A的裂隙面(9)上,将试样A与试样B拼合为长方形试样整体(8),并标记该拼合的相对位置进行记录,保证多次拼合时相对位置不发生改变;

步骤5:将经过步骤4重新拼合的长方形试样整体(8)通过法向力加压装置施加一定大小的法向力,记为 1,待填充剂凝固后,打开法向力加压装置,分开试样A与试样B,取出已凝固的填充剂,将该呈固态的填充剂进行三维扫描,得到裂隙面(9)在法向压力为F1时的初始情况的三维模型,记为 1;

步骤6:将试样A与试样B再次拼合形成长方形试样整体(8),在长方形试样整体(8)上安装密封加注装置,通过法向力加压装置施加法向力 1;

步骤7:将填充剂通过密封加注装置的加注口(3)加注进试样A和试样B之间的裂隙缝内,待裂隙缝内的填充剂凝固后,打开法向力加压装置和密封加注装置,分开试样A与试样B,取出凝固的填充剂,将该呈固态的填充剂进行三维扫描,裂隙面(9)在法向压力为F1时的初始过流情况的三维模型,记为Q1;

步骤8:将三维模型 1和三维模型Q1进行对比分析,得到所述裂隙面(9)在法向压力为F1时的开度场以及渗流情况;

步骤9:重复上述步骤5‑8,改变施加的法向力大小,分别得到裂隙缝在法向力F2、 F3、 F4…下的两种裂隙面(9)的三维模型P2、 P3、 P4及Q2、Q3、 Q4…,即可得出所述裂隙面(9)在不同法向压力下的开度场以及渗流情况;

法向力加压装置包括放置于长方形试样整体(8)上表面的上侧加压钢条(5)以及放置于长方形试样整体(8)下表面的下侧加压钢条(6),上侧加压钢条(5)和下侧加压钢条(6)两端分别通过加力螺杆(7)连接;

密封加注装置包括顶面敞开的耐压壳体(2),耐压壳体(2)内设置有与长方形试样整体(8)相配合的密封圈(1),耐压壳体(2)上设置有与长方形试样整体(8)的裂隙缝相配合的加注口(3)和排气口(4)。

2.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法,其特征在于:步骤1中将岩石劈裂是通过在劈裂试样的裂隙处预制V形状槽再填充膨胀剂的方法实现的。

3.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法,其特征在于:步骤2中,按照劈裂面的大致走向切割长方体试样,同时使裂隙面(9)大致位于长方体试样的中央。

4.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法,其特征在于:步骤4‑步骤9所使用的填充剂为液态硅胶。

5.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法,其特征在于:步骤6中再次拼合时的拼合方式与步骤4拼合的拼合方式相同。