文献类型：专利

专利类型：发明专利

是否失效：否

是否授权：否

申 请 号：CN202011250460.1

申 请 日：20201111

发 明 人：张海洋 张卫华 谈海强 马洪素 赵星光 王駒 陈亮 封坤

申 请 人：核工业北京地质研究院 江苏锐成机械有限公司

申请人地址：100029 北京市朝阳区小关东里十号院

公 开 日：20220816

公 开 号：CN112557203B

代 理 人：路接洲

代理机构：常州知融专利代理事务所(普通合伙)

语　　种：中文

摘　　要：本发明公开了针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，包括含裂缝岩样制备与密封；岩样在三轴试验装置上安装；施加围压；施加初始水压促进岩样再饱和；施加温度荷载；施加试验水压；施加轴向荷载，开启声发射监测；测定渗透率；试验结束岩样拆卸；试验后岩样处理；整理试验数据；解决了含裂缝岩样在复杂的热水力耦合试验加卸载条件下易于破坏的问题，能够有效提高热水力耦合三轴试验的成功率；试验全程采用声发射技术实时监测裂纹扩展，轴向加载过程中测定岩样渗透率，结束后采用CT扫描获取裂纹三维形态，综合表征热‑水‑力耦合作用下岩石试样内部裂缝的扩展规律，揭示损伤机理，为深部地下工程岩体稳定性研究和工程设计建造提供关键参数。

主 权 项：1.一种针对含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、含裂缝岩样制备与密封：将原始岩样加工成直径50mm，高度100mm的标准圆柱形岩样后，采用水射流技术在岩样中部沿径向钻出径向通孔，随后在岩样进水端端面中心竖直向内加工轴线半通孔，直至与中部径向通孔连通，基于中部径向通孔，采用线切割技术加工具有倾角、长度和宽度的预制裂缝；对含裂缝岩样进行饱水处理后，称量岩样质量，并在岩样裂缝表面涂抹快干水泥浆填平裂缝，再涂抹防水硅胶并待其硬化，防止热缩管在较高围压作用下陷入预制裂缝破裂，同时防止裂缝内部的高压水通过预制裂缝渗出；随后将含裂缝岩样进水端面朝下置于渗流下压头上，采用自粘胶将岩样与压头接触位置缠绕密封；依次安装热缩管、密封箍环和渗流上压头，采用电热风机对热缩管加热，使其收缩并与岩样紧密贴合；随后在渗流上、下压头自粘胶所在位置处采用铁丝和密封箍环进行双重密封；步骤二、岩样在三轴试验装置上安装：将渗流压头连同含裂缝岩样一起放置于三轴试验装置的压力室底盘中心，在岩样中部安装环向变形引伸计和轴向变形引伸计；抬升轴向底部作动缸，对含裂缝岩样施加1kN的轴向力进行预压紧；排出内部进水管和内部出水管中的残留空气后，将其分别与渗流上压头和渗流下压头连接；随后，在岩样表面安装声发射探头，并将测温线探头分别固定于岩样附近上、中、下三个位置处，完成岩样安装；步骤三、施加围压：将三轴压力室密封后，向压力室内充入硅油，排出室内空气后以0.05MPa/s 的速度施加围压至预定值，期间保证轴向和侧向压力的同步加载，以防含裂缝岩样在侧向压力单独作用下在裂缝端部发生破坏；步骤四、施加初�

关 键 词：岩样  施加  热水力  裂缝  试验  三轴试验  耦合  水压  地下工程  三轴试验装置  声发射技术  声发射监测 岩体稳定性 岩样渗透率  工程设计  关键参数  裂缝岩石  裂纹扩展  三维形态  实时监测  试验数据  温度荷载 岩石试样  轴向荷载 轴向加载 耦合试验  加卸载 力耦合  渗透率  再饱和  深部  围压  拆卸  制备  成功率  密封  损伤  全程  建造  研究  

IPC专利分类号：G01N3/12;G01N3/18;G01N3/06;G01N15/08