【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于巖石裂隙模擬，具體涉及一種模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法及模擬裝置。
技術(shù)介紹
1、裂隙是巖石受力后斷開(kāi)并沿?cái)嗔衙鏌o(wú)顯著位移的斷裂構(gòu)造。它包括巖石節(jié)理在內(nèi)，常將其與節(jié)理看成同義詞。裂隙的形成過(guò)程十分復(fù)雜，舉例而言，按其成因分為原生和次生裂隙兩類。前者是在成巖過(guò)程中形成，后者則是巖石成巖后遭受外力所成。按力的來(lái)源又分為非構(gòu)造和構(gòu)造兩類裂隙。前者由外力地質(zhì)作用而成，如風(fēng)化、滑坡、坍塌等裂隙，它們常局限于地表，規(guī)模不大且分布不規(guī)則。后者則由構(gòu)造作用形成，分布極廣而有規(guī)律，延伸較長(zhǎng)且深，可切穿不同巖層。裂隙對(duì)工程建設(shè)影響較大，特別是對(duì)隧道及地下工程的穩(wěn)定性影響更大。舉例而言，由于地殼運(yùn)動(dòng)而引起的裂隙，稱為“構(gòu)造裂隙”；由于風(fēng)化作用而引起的裂隙，稱為“風(fēng)化裂隙”；在火成巖冷凝過(guò)程中及沉積物固化成巖石的過(guò)程中產(chǎn)生的裂隙，稱為“成巖裂隙”。
2、目前對(duì)裂隙研究只局限于定性層面，例如，目前的研究未考慮構(gòu)造對(duì)裂隙的控制在時(shí)間上（構(gòu)造多期性對(duì)裂隙發(fā)育的影響）、空間上（不同構(gòu)造部位對(duì)裂隙發(fā)育的控制）的變化，針對(duì)上述問(wèn)題，如何加深對(duì)裂隙的研究，是需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法及模擬裝置，通過(guò)該方法能夠研究構(gòu)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖石裂隙的形成和演化。
2、為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，包括：
3、s1，將取樣的試
4、s2，通過(guò)施壓部件向試樣的第一面進(jìn)行循環(huán)加載應(yīng)力，通過(guò)反力部件支撐試樣的第二面，第一面為形成試樣第一頂點(diǎn)的三個(gè)表面，第二面為形成試樣第二頂點(diǎn)的三個(gè)表面，第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)位于試樣的體對(duì)角線上；
5、s3，調(diào)整加載的應(yīng)力大小，直至試樣出現(xiàn)裂縫，記錄三個(gè)第一面的壓力大小；
6、s4，進(jìn)一步調(diào)整加載的應(yīng)力大小，記錄裂縫的長(zhǎng)度，直至試樣破壞。
7、在一些實(shí)施例中，所述循環(huán)加載應(yīng)力是指：
8、s21，設(shè)定壓力值變量δσ；
9、s22，在三個(gè)第一面中，選擇兩個(gè)第一面，將其中一者的壓力值增加δσ，另一者的壓力值減少δσ；
10、s23，將三個(gè)第一面受到的壓力值調(diào)整為初始值；
11、s24，重新選擇兩個(gè)第一面，將其中一者的壓力值增加δσ，另一者的壓力值減少δσ。
12、在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整加載的應(yīng)力大小是指，增加δσ的值。
13、在一些實(shí)施例中，施壓部件和試樣之間設(shè)置有墊板，墊板為透明材質(zhì)。
14、在一些實(shí)施例中，墊板的邊緣設(shè)置有滑槽，滑槽中容納有刻度尺。
15、在一些實(shí)施例中，施壓部件和反力部件設(shè)置于透明模擬箱中。
16、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種模擬裝置，應(yīng)用于上述實(shí)施例中的方法，包括箱體和三個(gè)推動(dòng)部件。箱體用于容納試樣，所述箱體相交的三個(gè)內(nèi)壁面形成三個(gè)反力部，三個(gè)所述內(nèi)壁面的法向分別沿第一方向、第二方向和第三方向延伸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直。三個(gè)推動(dòng)部件，容納于所述箱體，用于向試樣施壓，所述推動(dòng)部件包括移動(dòng)端，三個(gè)所述推動(dòng)部件中，其中一者的所述移動(dòng)端沿所述第一方向移動(dòng)，另一者的所述移動(dòng)端沿所述第二方向移動(dòng)，第三者的所述移動(dòng)端沿所述第三方向移動(dòng)。
17、在一些實(shí)施例中，所述推動(dòng)部件包括第一腔體和第一活塞部。第一腔體設(shè)置于所述箱體。第一活塞部沿所述第一腔體的軸向可移動(dòng)地容納于所述第一腔體，所述第一活塞部將所述第一腔體內(nèi)部分隔為兩個(gè)部分，所述移動(dòng)端連接于所述第一活塞部。
18、在一些實(shí)施例中，還包括控制組件，所述控制組件包括控制部件，所述控制部件包括第二腔體、第二活塞部，所述第二腔體設(shè)置于所述箱體，所述第二腔體的軸向沿所述驅(qū)動(dòng)軸的軸向延伸，所述第二活塞部沿所述第二腔體的軸向可移動(dòng)地容納于所述第二腔體，所述第二活塞部將所述第二腔體內(nèi)部分隔為兩個(gè)部分，所述第二腔室的兩個(gè)部分一一對(duì)應(yīng)地與所述第一腔室的兩個(gè)部分聯(lián)通。
19、在一些實(shí)施例中，所述控制組件還包括驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)套和傳動(dòng)部件。驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述箱體，驅(qū)動(dòng)套套設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)軸的周壁外，所述驅(qū)動(dòng)套設(shè)置有螺旋槽，所述螺旋槽的軸向沿所述驅(qū)動(dòng)軸的軸向延伸。傳動(dòng)部件用于調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)軸和所述驅(qū)動(dòng)套的傳動(dòng)狀態(tài)，所述連接部連接于所述第二活塞部，所述連接部插設(shè)于所述螺旋槽。
20、本專利技術(shù)具有以下有益效果：
21、通過(guò)本方法能夠?qū)r石在長(zhǎng)期地質(zhì)構(gòu)造作用下的裂縫的形成和演化進(jìn)行研究，再現(xiàn)地下天然巖體的失穩(wěn)過(guò)程，可用于揭示地下巖體的失穩(wěn)致災(zāi)機(jī)理，為地下硐室穩(wěn)定性分析、支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論參照。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，所述循環(huán)加載應(yīng)力是指：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，所述調(diào)整加載的應(yīng)力大小是指，增加Δσ的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，施壓部件和試樣（4）之間設(shè)置有墊板，墊板為透明材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，墊板的邊緣設(shè)置有滑槽，滑槽中容納有刻度尺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，施壓部件和反力部（2）件設(shè)置于透明模擬箱中。
7.一種模擬裝置，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬裝置，其特征在于，所述推動(dòng)部件（3）包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模擬裝置，其特征在于，還包括控制組件，所述控制組件包括所述控制部件，所述控制部件包括第二腔體（12）
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模擬裝置，其特征在于，所述控制組件還包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，所述循環(huán)加載應(yīng)力是指：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，所述調(diào)整加載的應(yīng)力大小是指，增加δσ的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，施壓部件和試樣（4）之間設(shè)置有墊板，墊板為透明材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，墊板的邊緣設(shè)置有滑槽，滑槽中容納有刻度尺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬巖石裂隙形成及演化過(guò)程的方法，其特征在于，施壓部件和反力部（2）件設(shè)置于透明模擬箱中。
7.一種模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫寧，曹學(xué)興，鐘輝亞，盧征攀，余政興，湯冠雄，彭書(shū)良，羅京，陳強(qiáng)，韓愛(ài)果，符文熹，葉飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。