[发明专利]一种基于强度衰减判别岩石蚀变程度的方法

说明书

本发明提供了一种基于强度衰减判别岩石蚀变程度的方法，利用未蚀变岩石的饱和单轴抗压强度作为基准，进一步利用蚀变岩石的饱和单轴抗压强度定义了蚀变岩石试件的强度衰减系数，并利用蚀变岩石试件的强度衰减系数与蚀变带的关系可准确的确定出蚀变岩石的蚀变程度，也为保证工程的安全与稳定提供理论依据。

技术领域

本发明涉及工程地质技术领域，尤其涉及一种基于强度衰减判别岩石蚀变程度的方法。

背景技术

地壳内部存在大量热液流体，热液流体沿着地壳内部自然存在不均匀分布的通道进入到不同成分的岩石体系后，便会与岩石发生化学反应，使得这些岩石的化学成分、矿物成分以及结构构造发生很大改变，形成新的岩石，这一过程称之为交代作用或蚀变作用，所形成的新岩石称为蚀变岩或交代岩。岩石蚀变使其强度降低。

因为工程建设等原因，蚀变岩被揭露出来，诱发了一系列工程地质问题。在我国，水电工程中的工程地质问题尤为严重，如二滩水电站，小湾水电站，广州抽水蓄能水电站等。但目前对蚀变岩的研究主要集中在其成因、工程特性等方面，并不能确定岩石的蚀变程度。

确定岩石的蚀变程度，已成为蚀变岩分布区进行工程规划、勘察、设计阶段需要考虑的关键问题之一，对于确保工程的安全与稳定具有重要的理论意义和工程实践意义。

鉴于目前蚀变岩研究中存在的这一问题，有必要提出一种确定岩石蚀变程度的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于强度衰减判别岩石蚀变程度的方法，能够根据蚀变岩石饱和单轴抗压强度与新鲜岩石饱和单轴抗压强度的比值判断岩石的蚀变程度，为保证工程的安全与稳定提供理论依据。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于强度衰减判别岩石蚀变程度的方法，包括以下步骤：

步骤A：分别采集未蚀变岩石样本和蚀变岩石样本；

步骤B：分别以未蚀变岩石样本和蚀变岩石样本为原料，制备未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件；

步骤C：分别将未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件进行试件饱水；

步骤D：利用岩石压力试验机分别测量未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件的破坏载荷；

步骤E：分别计算未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件的饱和单轴抗压强度；

步骤F：计算蚀变岩石试件的强度衰减系数；

步骤G：根据蚀变岩石试件的强度衰减系数与蚀变带的关系，判断蚀变岩石试件的蚀变程度，即蚀变岩石的蚀变程度。

所述的步骤A包括以下步骤：

步骤A1：根据现场地质条件、岩石产状和岩石完整程度，选择测试区；

步骤A2：在测试区分别采集未蚀变完整岩体和蚀变岩石完整岩体，作为未蚀变岩石样本和蚀变岩石样本；测试区无未蚀变的完整岩体时，可在邻近地区采集岩性、形成成因、形成时代、构造特征、所处的地应力场、地温场、渗流场等地质环境相同的未蚀变完整岩体作为未蚀变岩石样本。

所述的步骤B采用以下方法：利用步骤A中采集的未蚀变岩石样本和蚀变岩石样本制备未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件，未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件均制备为M个大小、形状相同的圆柱体试件，其中，3≤M≤5。

所述的圆柱体试件直径在48～54mm之间，圆柱体试件的高度与直径之比为1:2.5至1:2.0之间，圆柱体试件两端面不平行度误差不大于0.05mm，圆柱体试件的端面与轴线之间的垂直度偏差不大于0.25°。

所述的步骤C中分别将未蚀变岩石试件和蚀变岩石试件进行试件饱水的方法可采用自由浸水法、煮沸法或真空抽气法。