久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，屬巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】。該制備方法首先進(jìn)行錯動帶試驗洞現(xiàn)場勘察，測定其距洞壁不同深度處的密度與含水率，選取參數(shù)趨于一致的位置取樣，同時應(yīng)用應(yīng)力解除法獲取取樣地點(diǎn)的原巖應(yīng)力；在室內(nèi)重塑制樣，包含制樣準(zhǔn)備、試樣制備過程控制、試樣后期標(biāo)準(zhǔn)化處理以及通過電鏡掃描試驗和力學(xué)實驗進(jìn)行試樣與原狀樣對比分析。本方法采用替代法對錯動帶進(jìn)行超粒徑處理，同時控制預(yù)固結(jié)壓力和穩(wěn)壓時間進(jìn)行靜載固結(jié)，對制樣壓力室改進(jìn)，不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，節(jié)約試驗時間，更能反映錯動帶的天然特性，試驗結(jié)果可靠度高，強(qiáng)度更接近實際，在制得反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的均勻重塑樣上達(dá)到了良好的效果。
【專利說明】一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)試樣制備方法，尤其涉及一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1.進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國已在西部金沙江、雅魯藏布江規(guī)劃和興建了一系列水利水電工程，但這些水電站70%集中在內(nèi)外動力地質(zhì)作用強(qiáng)烈、巖體環(huán)境構(gòu)造復(fù)雜、地質(zhì)環(huán)境脆弱的西部深山峽谷，其規(guī)模和建設(shè)難度都是空前的。地下廠房洞室群作為主要的水工建筑物，規(guī)模巨大，遭遇層間錯動帶的機(jī)率大大增加。它的存在，給許多巖體工程的穩(wěn)定帶來嚴(yán)重威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計，在我國已建和正建的大壩中，有90余座壩基下埋藏有層間錯動帶，其中由于層間錯動帶的影響而改變設(shè)計或增加工程量或后期加固的有30余座。
[0003]2.考慮到其賦存環(huán)境條件，對于埋藏位置較深的層間錯動帶，其所處地應(yīng)力較大，高法向壓力試驗條件下(一般指法向壓力大于IMPa)會獲得與低法向壓力條件下不同的力學(xué)特性。例如，在建的白鶴灘水電站地下廠房遭遇了不利產(chǎn)出狀態(tài)下的C2、C3、C4和C5等多個層間錯動帶，其力學(xué)性質(zhì)較差，先期受到地質(zhì)歷史時期引起的圍壓作用；現(xiàn)場地應(yīng)力實測最大主應(yīng)力高達(dá)33.39MPa。因此錯動帶仍然承受著較高的應(yīng)力狀態(tài)。這種高應(yīng)力狀態(tài)是研究層間錯動帶所必須考慮的。傳統(tǒng)的錯動帶試樣室內(nèi)制備未考慮這一重要因素，導(dǎo)致試驗得到試樣強(qiáng)度較低，無法較好的反映原狀樣強(qiáng)度。
[0004]3.室內(nèi)三軸剪切試驗是測定巖土體抗剪強(qiáng)度的比較完善的方法，試驗土樣分為天然原狀樣和重塑樣。原狀樣受取樣環(huán)境和技術(shù)的影響，取樣過程中會受很大程度擾動，同時試驗結(jié)果離散性大，試驗結(jié)果并不理想。然而，重塑樣則相對性質(zhì)均勻，離散性小。因此，國內(nèi)外土工試驗中主要使用性質(zhì)均勻，離散性相對較小的重塑樣。制備重塑樣通常采取擊實法和固結(jié)法，一些研究者也提出一些重塑樣的制備方法和裝置。
[0005]中國專利申請?zhí)?200710164847.3，發(fā)明名稱:一種空心圓柱扭剪儀及重塑樣擊實器，提出一套適用于扭剪試驗重塑土樣的制備裝置，無法制備適合常規(guī)三軸剪切試驗試樣。
[0006]中國專利申請?zhí)?200920109190.5，發(fā)明名稱:實驗室重塑海洋地基軟粘土制備裝置，利用真空抽吸軟粘土達(dá)到制樣標(biāo)準(zhǔn)，但是過程過于繁瑣，制備的土樣是大體積土體，需要大量二次修剪，對試驗結(jié)果影響較大。
[0007]中國專利申請?zhí)?201010564744.8，發(fā)明名稱:輕型重塑土制樣裝置。裝置采取有機(jī)玻璃，制樣可視化操作，但是制樣過程中采用排水措施，雖然可以在一定程度上縮短制樣時間，但無法保證含水率。
[0008]中國專利申請?zhí)?201210530125.6，發(fā)明名稱:一種粉土三軸試驗試驗的制備方
法及其裝置。利用泥漿在對開圓模內(nèi)在自重作用下沉淀，采用真空負(fù)壓固結(jié)，但是未考慮原巖應(yīng)力的影響。
[0009]以上方法均未考慮巖石或土的原巖應(yīng)力狀態(tài)，特別是大埋深高應(yīng)力狀態(tài)，因此并未控制原巖應(yīng)力、試驗變形控制和穩(wěn)壓時間。對于錯動帶這種介于巖石和土之間的特殊產(chǎn)物，為了更好的開展錯動帶力學(xué)特性的研究，制備與現(xiàn)場力學(xué)性質(zhì)接近反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶重塑樣顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，解決了錯動帶試樣制備三大技術(shù)難題，包括試樣的均勻性和含水率恒定、試樣達(dá)到原巖應(yīng)力狀態(tài)并在此壓力下達(dá)到穩(wěn)定、高原巖應(yīng)力狀態(tài)下試樣的質(zhì)量以及裝樣拆樣的效率。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
[0012]一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，所述制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0013]A試驗洞錯動帶現(xiàn)場勘察、測定與取樣
[0014]測定試驗洞內(nèi)錯動帶取樣點(diǎn)的天然密度與天然含水率，做出密度和含水率隨距試驗洞洞壁深度的變化曲線，選取物理參數(shù)基本相同的位置取樣，將取出的擾動樣進(jìn)行現(xiàn)場密封保存和編號記錄，運(yùn)回室內(nèi)；
[0015]B試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的原巖應(yīng)力獲取
[0016]利用應(yīng)力解除法，通過測量應(yīng)力解除前后試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的鉆孔孔徑的變化計算三維地應(yīng)力；
[0017]C制樣準(zhǔn)備工作-1
[0018]將錯動帶擾動樣風(fēng)干，再配至所需含水率，進(jìn)行超粒徑處理與顆粒粒度分析；
[0019]D制樣準(zhǔn)備工作-2
[0020]進(jìn)行錯動帶試樣制備系統(tǒng)的改進(jìn)與準(zhǔn)備；
[0021]E試樣制備過程控制
[0022]包括錯動帶試樣制備原巖應(yīng)力控制與穩(wěn)壓控制，固結(jié)時間與位移控制與監(jiān)測；
[0023]F試樣后期標(biāo)準(zhǔn)化處理以及與原狀樣對比分析
[0024]檢查試樣，使試樣高度、直徑和表面平整度達(dá)到試驗標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行SEM掃描和三軸試驗，與原狀樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的對比，從而反映了試樣制備的合理性。
[0025]所述步驟C具體操作是:
[0026]將獲取的錯動帶擾動樣團(tuán)聚體用木槌輕輕敲散，保證錯動帶擾動樣的顆粒粒徑與現(xiàn)場一致，混合均勻在室外風(fēng)干，通過替代法對錯動帶擾動樣進(jìn)行超粒徑處理，即用儀器容許最大粒徑以下的粗粒部分等量替代超粒，擾動樣粒徑小于等于儀器容許最大粒徑，取足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風(fēng)干含水率，裝入保濕缸中備用；根據(jù)測得的天然含水率和干密度配至錯動帶所需含水率，并準(zhǔn)確計算稱量試樣所需錯動帶樣質(zhì)量。
[0027]所述步驟E制備步驟為:
[0028]E-1取出可開合制樣壓力室，內(nèi)壓力筒采用三瓣結(jié)構(gòu)設(shè)計，外壓力筒采取對中二等分設(shè)計，將內(nèi)壓力筒內(nèi)壁均勻涂抹一層凡士林，底座上平鋪濾紙，同時利用內(nèi)插垂直螺栓固定好底座和外壓力筒，將內(nèi)壓力筒三瓣按順序置于外壓力筒內(nèi)，通過內(nèi)插水平螺栓用扳手將外壓力筒箍緊，分層擊實錯動帶樣并進(jìn)行拉毛處理，錯動帶擾動樣裝好后，在擾動樣上部平鋪濾紙，并把帶有導(dǎo)桿的壓頭置于濾紙之上，裝樣完畢；[0029]E-2將制樣壓力室置于液壓測力千斤頂正下方，千斤頂上連接測力表，手壓活動手柄，觀察千斤頂活塞，待千斤頂活塞與制樣壓頭接觸后緩慢均勻施加壓力，實時觀察測力表的讀數(shù)，待壓力達(dá)到預(yù)固結(jié)壓力停止加載，預(yù)固結(jié)壓力稍高于原巖應(yīng)力；
[0030]E-3將穩(wěn)壓長桿套在活動手柄上，長桿尾部掛上加載砝碼盤，調(diào)整穩(wěn)壓長桿的位置，增刪加載砝碼數(shù)目直至測力表數(shù)值穩(wěn)定；
[0031]E-4將位移監(jiān)測裝置千分表固定于反力架上，千分表活動表頭置于制樣壓頭導(dǎo)桿之上，調(diào)整千分表讀數(shù)至較大值。每隔一定時間記錄千分表讀數(shù)。繪制錯動帶試樣豎向變形-時間變化曲線，待曲線水平時穩(wěn)壓時間確定，表明錯動帶試樣在先期固結(jié)壓力原巖應(yīng)力狀態(tài)下基本穩(wěn)定，可取出試樣。
[0032]本發(fā)明與傳統(tǒng)制樣方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0033](I)采用替代法對原始錯動帶進(jìn)行超粒徑處理，縮尺備樣，用儀器容許最大粒徑(本試驗儀器為5mm)以下的粗粒的部分等量替代超粒，基本上保持了粗、細(xì)粒組的含量比例，能很好地反映天然錯動帶的基本特性，強(qiáng)度更接近于實際，同時保證了試樣的均勻性。
[0034](2)考慮了錯動帶的原巖應(yīng)力狀態(tài)，控制預(yù)固結(jié)壓力和穩(wěn)壓時間，同時靜載固結(jié)錯動帶試樣，可得到密度和含水率均勻的重塑樣，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果真實可靠，制得了與現(xiàn)場力學(xué)性質(zhì)接近的錯動帶重塑樣。
[0035](3)制樣壓力室內(nèi)壓力筒采用三瓣結(jié)構(gòu)設(shè)計，外壓力筒采取對中二等分設(shè)計，解決了拆樣困難的問題；外壓力筒布置三排螺栓，解決了因壓力較大導(dǎo)致下部壓力筒張開問題。同時底座設(shè)有對稱內(nèi)插垂直螺栓與外筒適配，解決因預(yù)壓力太大導(dǎo)致外筒上移的問題。
[0036](4)試樣頂部設(shè)有壓頭，壓頭連接水平調(diào)節(jié)導(dǎo)桿，導(dǎo)桿與百分表連接，實現(xiàn)了位移的實時監(jiān)測，繪制錯動帶試樣位移-時間曲線確定穩(wěn)壓時間，進(jìn)而獲得反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣，這是先前試樣制備所未有的。
[0037](5)采用穩(wěn)壓長桿和加載砝碼進(jìn)行穩(wěn)壓，解決了恒定固結(jié)壓力難題；利用可開合的兩半圓夾具實現(xiàn)試樣尺寸的修整，實現(xiàn)了試樣標(biāo)準(zhǔn)化問題。
[0038]采用上述技術(shù)方案的錯動帶試樣制備方法及其裝置，通過理論分析、計算和實驗驗證等途徑，有效利用了力學(xué)準(zhǔn)則及材料特性，一方面制樣裝置密封性良好且拆樣簡便，另一方面制樣方法不僅快捷，便于操作，節(jié)約了試驗時間，更在制取反映原巖應(yīng)力的重塑樣上達(dá)到了良好的效果；從而為錯動帶力學(xué)性質(zhì)研究提供了極大的幫助。因此，本發(fā)明是一種有效可靠反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備系統(tǒng)示意圖。
[0040]圖2是反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備壓力室正視圖。
[0041]圖3是反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備壓力室A-A剖面圖。
[0042]圖4是反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備壓力室B-B剖面圖。
[0043]圖5是本發(fā)明制備方法的流程框圖。
[0044]附圖1-4中:1一制樣壓頭；2—導(dǎo)桿；3—制樣內(nèi)壓力筒；4一制樣外壓力筒；5—內(nèi)插水平螺栓；6—制樣底座；7—制樣筒把；8—濾紙；9一錯動帶試樣；10 —內(nèi)插垂直螺栓；11 一液壓測力千斤頂；12—千斤頂活塞；13—試樣反力架；14一千分表；15—測力表；16—活動手柄；17—穩(wěn)壓長桿；18—加載砝碼盤。
【具體實施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。見附圖。
[0046]—種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，所述制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0047]A試驗洞錯動帶現(xiàn)場勘察、測定與取樣
[0048]測定試驗洞內(nèi)錯動帶取樣點(diǎn)的天然密度與天然含水率，做出密度和含水率隨距試驗洞洞壁深度的變化曲線，選取物理參數(shù)基本相同的位置取樣，將取出的擾動樣進(jìn)行現(xiàn)場密封保存和編號記錄，運(yùn)回室內(nèi)；
[0049]B試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的原巖應(yīng)力獲取
[0050]采取應(yīng)力解除法對取樣地點(diǎn)的地應(yīng)力進(jìn)行測量，測量應(yīng)力解除前后試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的鉆孔孔徑的變化，計算三維地應(yīng)力，獲取取樣點(diǎn)錯動帶的原巖應(yīng)力；
[0051]C制樣準(zhǔn)備工作-1
[0052]在實驗室內(nèi)將獲取的錯動帶擾動樣團(tuán)聚體用木槌輕輕敲散，保證錯動帶擾動樣的顆粒粒徑與現(xiàn)場一致，混合均勻并在室外風(fēng)干，通過替代法對錯動帶擾動樣進(jìn)行超粒徑處理，即用儀器容許最大粒徑以下的粗粒部分等量替代超粒，擾動樣粒徑小于等于儀器容許最大粒徑，本試驗儀器為5_，基本保持了粗細(xì)粒組的含量比例，能很好地反映錯動帶基本特性，強(qiáng)度更接近實際；進(jìn)行顆粒粒度分析；取足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風(fēng)干含水率，裝入保濕缸或塑料袋中備用。將錯動帶擾動樣配至測得的天然含水率和干密度水平，并準(zhǔn)確計算稱量試樣所需錯動帶樣質(zhì)量。
[0053]D制樣準(zhǔn)備工作-2
[0054]進(jìn)行錯動帶試樣制備系統(tǒng)的改進(jìn)與準(zhǔn)備；錯動帶試樣制備壓力室的內(nèi)壓力筒3刷凡士林，底座上平鋪濾紙8，分別用螺栓10和螺栓5固定好底座6和外壓力筒4。將配得的一定質(zhì)量的錯動帶試樣注入內(nèi)筒3中，分層擊實并進(jìn)行拉毛處理；在土樣上平鋪濾紙8，將帶有導(dǎo)桿2的壓頭I置于濾紙8之上，裝樣完畢。
[0055]E試樣制備過程控制
[0056]包括錯動帶試樣制備原巖應(yīng)力控制與穩(wěn)壓控制，固結(jié)時間與位移控制與監(jiān)測；
[0057]取出可開合制樣壓力室，內(nèi)壓力筒3采用三瓣結(jié)構(gòu)設(shè)計，外壓力筒4采取對中二等分設(shè)計，將內(nèi)壓力筒3內(nèi)壁均勻涂抹一層凡士林，底座6上平鋪濾紙8，同時利用內(nèi)插垂直螺栓10固定好底座6和外壓力筒4，將內(nèi)壓力筒3三瓣按順序置于外壓力筒4內(nèi)，通過內(nèi)插水平螺栓5用扳手將外壓力筒4箍緊，分層擊實錯動帶樣并進(jìn)行拉毛處理，錯動帶擾動樣裝好后，在擾動樣上部平鋪濾紙8，并把帶有導(dǎo)桿2的壓頭I置于濾紙8之上，裝樣完畢；
[0058]握緊制樣筒把4將制樣壓力室置于液壓測力千斤頂11正下方，千斤頂11上連接測力表15，手壓活動手柄16，觀察千斤頂活塞12，待千斤頂活塞12與制樣壓頭I接觸后緩慢均勻施加壓力，實時觀察測力表15的讀數(shù)，待壓力達(dá)到預(yù)固結(jié)壓力停止加載，預(yù)固結(jié)壓力稍高于原巖應(yīng)力；
[0059]將穩(wěn)壓長桿17套在活動手柄16上，長桿17尾部掛上加載砝碼盤18，調(diào)整穩(wěn)壓長桿17的位置，增刪加載砝碼數(shù)目直至測力表15數(shù)值穩(wěn)定；
[0060]將位移監(jiān)測裝置千分表14固定于反力架13上,千分表14活動表頭置于制樣壓頭I導(dǎo)桿2之上，調(diào)整千分表14讀數(shù)至較大值。每隔一定時間記錄千分表14讀數(shù)。繪制錯動帶試樣9豎向變形-時間變化曲線，待曲線水平時穩(wěn)壓時間確定，表明錯動帶試樣9在先期固結(jié)壓力原巖應(yīng)力狀態(tài)下基本穩(wěn)定，可取出試樣。
[0061]F試樣后期標(biāo)準(zhǔn)化處理以及與原狀樣對比分析
[0062]檢查試樣，量測試樣的高度和直徑，如若有偏差,進(jìn)行試樣后期標(biāo)準(zhǔn)化處理,使試樣高度、直徑和表面平整度達(dá)到試驗標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行SEM掃描和三軸試驗，與原狀樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的對比，從而反映了試樣制備的合理性。
[0063]本發(fā)明制備方法采用替代法對原始錯動帶進(jìn)行超粒徑處理，同時控制預(yù)固結(jié)壓力和穩(wěn)壓時間進(jìn)行靜載固結(jié)，對制樣壓力室進(jìn)行改進(jìn)，能很好地反映天然錯動帶的基本特性，強(qiáng)度更接近于實際，同時保證了試樣的均勻性。
[0064]具體實施例:
[0065]白鶴灘水電站廠址區(qū)域普遍發(fā)育其它工程所罕見的力學(xué)性質(zhì)較差的層間錯動帶，。左岸地下廠房層間錯動帶C2總體上傾向右岸偏上游，。C2玄武質(zhì)凝灰?guī)r厚度100cm，厚度20~30cm，性狀較差，遇水易軟化，強(qiáng)度低，會產(chǎn)生塑性變形和剪切變形，是左岸廠房區(qū)主要的軟弱夾層，初步圍巖分類為IV類。右岸地下廠房附近分布C3、C4、C5等層間錯動帶，在廠房頂拱等不同部位出露，易形成較大范圍的頂拱坍塌。此次試驗原狀試樣取自該工程區(qū)域水平探洞中。
[0066]步驟A，進(jìn)行錯動帶現(xiàn)場勘察，選定距洞口 15m處為取樣點(diǎn)，每隔5cm挖去洞壁出露的層間錯動帶進(jìn)行密度與 含水率的測定，在距洞壁40cm左右錯動帶的密度和含水率趨于一致，測定密度為2.5g/cm3,含水率為9%。進(jìn)行取樣并將擾動樣進(jìn)行現(xiàn)場密封保存和編號記錄，然后專車運(yùn)回室內(nèi)。
[0067]步驟B，錯動帶取樣點(diǎn)的原巖應(yīng)力獲取，利用應(yīng)力解除法(科學(xué)出版社，蔡美峰，2006年I月，“巖石力學(xué)與工程”)通過測量應(yīng)力解除前后鉆孔孔徑的變化計算三維地應(yīng)力，獲取取樣點(diǎn)錯動帶的原巖應(yīng)力；具體為:打大孔至錯動帶測點(diǎn)，磨平孔底，打同心小孔，安裝孔徑變形計探頭，延伸大鉆孔解除應(yīng)力，同時測量孔徑變形，取出巖芯，測其彈性參數(shù)，計算錯動帶巖體原巖應(yīng)力為33.39MPa。
[0068]步驟C，進(jìn)行錯動帶室內(nèi)試樣制備前的準(zhǔn)備工作。將步驟I中獲取的錯動帶擾動樣團(tuán)聚體用木槌輕輕敲散，保證錯動帶的顆粒粒徑與現(xiàn)場一致，混合均勻并在室外風(fēng)干。將上述錯動帶擾動樣進(jìn)行超粒徑處理，處理超粒徑的基本方法主要有摒棄法、替代法和相似級配法三種。由于替代法是用儀器容許最大粒徑(本試驗儀器為5_)以下的粗粒的部分等量替代超粒，基本上保持了粗、細(xì)粒組的含量比例，能很好地反映天然材料的基本特性，強(qiáng)度更接近于實際，因此采用替代法對原始錯動帶試驗進(jìn)行縮尺備樣，利用5mm以下的粗粒部分等量代替超粒，取足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風(fēng)干含水率為2 %，裝入保濕缸或塑料袋中備用。
[0069]根據(jù)步驟A測得的錯動帶天然含水率9%和天然干密度2.5g/cm3,把混合風(fēng)干后的土樣平鋪于搪瓷盤中加入定量的蒸餾水?dāng)嚢杈鶆蛞赃_(dá)到天然含水率(9% )，并裝入密封塑料袋擱置在恒溫(22°C )的房間中24h以上。制備試樣所需的加水量應(yīng)按下式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，其特征在于:所述制備方法按以下步驟進(jìn)行: A試驗洞錯動帶現(xiàn)場勘察、測定與取樣 測定試驗洞內(nèi)錯動帶取樣點(diǎn)的天然密度與天然含水率，做出密度和含水率隨距試驗洞洞壁深度的變化曲線，選取物理參數(shù)基本相同的位置取樣，將取出的擾動樣進(jìn)行現(xiàn)場密封保存和編號記錄，運(yùn)回室內(nèi)； B試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的原巖應(yīng)力獲取 利用應(yīng)力解除法，通過測量應(yīng)力解除前后試驗洞錯動帶取樣點(diǎn)的鉆孔孔徑的變化計算三維地應(yīng)力； C制樣準(zhǔn)備工作-1 將錯動帶擾動樣風(fēng)干，再配至所需含水率，進(jìn)行超粒徑處理與顆粒粒度分析； D制樣準(zhǔn)備工作-2 進(jìn)行錯動帶試樣制備系統(tǒng)的改進(jìn)與準(zhǔn)備； E試樣制備過程控制 包括錯動帶試樣制備原巖應(yīng)力控制與穩(wěn)壓控制，固結(jié)時間與位移控制與監(jiān)測； F試樣后期標(biāo)準(zhǔn)化處理以及與原狀樣對比分析 檢查試樣,使試樣高度、直徑和表面平整度達(dá)到試驗標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行SEM掃描和三軸試驗，與原狀樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的對比，從而反映了試樣制備的合理性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，其特征在于:所述步驟C具體操作是: 將獲取的錯動帶擾動樣團(tuán)聚體用木槌輕輕敲散，保證錯動帶擾動樣的顆粒粒徑與現(xiàn)場一致，混合均勻在室外風(fēng)干，通過替代法對錯動帶擾動樣進(jìn)行超粒徑處理，即用儀器容許最大粒徑以下的粗粒部分等量替代超粒，擾動樣粒徑小于等于儀器容許最大粒徑，取足夠試驗用的土樣，充分拌勻，測定風(fēng)干含水率，裝入保濕缸中備用；根據(jù)測得的天然含水率和干密度配至錯動帶所需含水率，并準(zhǔn)確計算稱量試樣所需錯動帶樣質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反映原巖應(yīng)力狀態(tài)的錯動帶試樣制備方法，其特征在于:所述步驟E制備步驟為: E-1取出可開合制樣壓力室，內(nèi)壓力筒(3)采用三瓣結(jié)構(gòu)設(shè)計，外壓力筒(4)采取對中二等分設(shè)計，將內(nèi)壓力筒(3)內(nèi)壁均勻涂抹一層凡士林，底座(6)上平鋪濾紙(8)，同時利用內(nèi)插垂直螺栓(5)固定好底座(6)和外壓力筒(4)，將內(nèi)壓力筒(3)三瓣按順序置于外壓力筒(4)內(nèi)，通過內(nèi)插水平螺栓(5)用扳手將外壓力筒(4)箍緊，分層擊實錯動帶樣并進(jìn)行拉毛處理，錯動帶擾動樣裝好后，在擾動樣上部平鋪濾(8)，并把帶有導(dǎo)桿(2)的壓頭(I)置于濾紙之上，裝樣完畢； E-2將制樣壓力室置于液壓測力千斤頂(11)正下方，千斤頂(11)上連接測力表(15)，手壓活動手柄(16)，觀察千斤頂活塞(12)，待千斤頂活塞(12)與制樣壓頭(I)接觸后緩慢均勻施加壓力，實時觀察測力表(15)的讀數(shù)，待壓力達(dá)到預(yù)固結(jié)壓力停止加載，預(yù)固結(jié)壓力稍高于原巖應(yīng)力； E-3將穩(wěn)壓長桿(17)套在活動手柄(16)上，長桿(17)尾部掛上加載砝碼盤(18)，調(diào)整穩(wěn)壓長桿(17)的位置，增刪加載砝碼數(shù)目直至測力表(15)數(shù)值穩(wěn)定；E-4將位移監(jiān)測裝置千分表(14)固定于反力架上，千分表(14)活動表頭置于制樣壓頭導(dǎo)桿(2)之上，調(diào)整千分表(14)讀數(shù)至較大值，每隔一定時間記錄千分表讀數(shù)，繪制錯動帶試樣(9)豎向變形-時間變化曲線，待曲線水平時穩(wěn)壓時間確定，表明錯動帶試樣(9)在先期固結(jié)壓力原巖應(yīng)力狀態(tài)下基本穩(wěn)定，可取出試樣。
【文檔編號】G01N1/28GK103983490SQ201410226652
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】段淑倩, 馮夏庭, 江權(quán), 蘇方聲, 郝憲杰, 徐鴻, 李帥軍, 曹備, 劉華吉 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所