[发明专利]一种含人工充填节理的岩体试样的制作方法

说明书

本发明公开了一种含人工充填节理的岩体试样的制作方法，本发明通过在两个试件的端面上对称开槽，并在两个试件的开槽端间放置充填材料，充分考虑了节理充填厚度、充填材料特性、节理的均匀性和整体性等因素的综合影响，既排除节理中杂质的存在对试验结果的影响，又便于试验重复进行，为更好的研究节理岩体特性奠定了基础。并且本发明采用相似材料模拟制作与真实节理岩石性质相同的节理模型试件，进而通过对人工制作的节理岩石试件进行试验，探究充填节理的力学特性。

技术领域

本发明属于岩石力学与工程领域，具体涉及一种含人工充填节理的岩体试样的制作方法。

背景技术

节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。自然界中完整的岩石几乎是不存在的，岩体中一般都包含各种节理。节理对岩体的力学行为有显著影响，定性定量分析岩体节理的波动特性及其对岩体行为的影响，一直是岩石力学和岩体工程学领域的主要任务之一。

在地下工程或边坡工程中，由于节理的存在，在荷载作用下可能导致岩体破坏失稳对工程安全产生影响。因此节理特性研究一直是岩土工程界的热点问题，但由于现场取样制作的岩石试件节理构造不易辨识，更不可能对节理岩石做单因素对比分析，对研究节理的工程力学行为造成很大困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种含人工充填节理的岩体试样的制作方法，该方法采用相似材料制作充填节理，便于试验重复进行，排除节理中杂质的存在对试验结果的影响，有利于更好的研究节理岩体强度、变形、动力特性等性质，为相关的岩体工程提供参考。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

步骤一，选取物性相同的两块花岗岩，将两块花岗岩加工成形状相同的试件；

步骤二，在两个试件的端面上对称开槽；

步骤三，在两个试件的开槽端间放置充填材料，并固定养护；

步骤四，充填材料凝固后再整体取出，即可得到人工充填节理。

步骤一中，试件为直径为50mm，高度为25mm的圆柱形试件。

充填材料的厚度为0.2cm、0.5cm或1cm。

填充材料为水泥砂浆、石膏砂浆、石灰砂浆或泥砂混合物。

水泥砂浆采用质量比为1:0.5:2的水泥、水和砂子，砂子，水泥为32.5水泥，沙子采用2mm标准筛过筛；

石膏砂浆采用质量比为1:1.3的水和石膏；

石灰砂浆包括质量比为1:3的石灰和沙子，沙子采用2mm标准筛过筛；

泥砂混合物包括质量比为1:1的黏土和沙子，黏土采用0.075mm标准筛过筛，沙子采用2mm标准筛过筛。

步骤二中，在试件端面通过切割机开槽，开槽后再进行打毛。

与现有技术相比，本发明通过在两个试件的端面上对称开槽，并在两个试件的开槽端间放置充填材料，充分考虑了节理充填厚度、充填材料特性、节理的均匀性和整体性等因素的综合影响，既排除节理中杂质的存在对试验结果的影响，又便于试验重复进行，为更好的研究节理岩体特性奠定了基础。并且本发明采用相似材料模拟制作与真实节理岩石性质相同的节理模型试件，进而通过对人工制作的节理岩石试件进行试验，探究充填节理的力学特性。

附图说明

图1为本发明中岩体试样的剖面图；

图2为本发明中岩体试件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1和图2，本发明包括以下步骤：