[发明专利]无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法

说明书

一种无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法，通过直接在试验岩石上开孔，在孔内安装试验装置，通过在孔内试验设备的周围填充不同配合规格的膨胀剂模拟加载力，并配合试验装置的伸缩杆伸缩改变微控应力，通过埋设在膨胀剂内的压力传感器和岩石孔壁的应变片获取岩石蠕变数据再进行研究，此方法成本低，操作简单方便。

技术领域

本发明属于岩石应力研究技术领域，涉及一种无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法。

背景技术

在材料力学领域，蠕变是固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。固体材料在长期承受低于材料的屈服应力的情况下，可能会发生蠕变。通过对材料施加压力，并且随着时间的推移，蠕变阶段-般情况下大致分为衰减、稳定、加速三个阶段。而在动力扰动作用下的岩石蠕变是指围岩的应力状态处于岩石强度极限应力内，围岩会产生一定的蠕变变形。与此同时，在发生蠕变的过程中突发随机的动力扰动荷载的岩石蠕变。这种随机的动力扰动效应会使围岩的蠕变变形产生很大的影响，目前，采用重力加载荷量不能很大，液压加载不便于维护，操作笨重，应力锁死试验成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法，采用直接在试验岩石上开孔，在孔内安装试验装置，之后填充不同配合的膨胀剂模拟加载力，配合试验装置的伸缩杆伸缩改变应力，由应变片和压力传感器获取岩石蠕变数据再进行研究，成本低，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法，其特征是，它包括如下步骤：

一种无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法，其特征是，它包括如下步骤：

步骤1，对岩石进行均匀间距打孔，清理孔内杂物，进行孔洞编号；

步骤1-1，在孔轴方向安置压力传感器以及应变片，紧贴孔洞侧壁；

步骤1-2，运用水刀在孔两边相同距离处切割长方体孔隙，并清理孔内杂物；

步骤1-3，在加热金属板表面涂上一层隔热凝胶，将加热金属板插入长方体孔隙；

步骤1-4，用隔热溶胶填充加热金属板和岩石之间缝隙；

步骤2，在孔内安放试验装置；

步骤2-1，操作试验装置的伸缩控制装置，在内部轮轴系统作用下通过机器传动使伸缩杆伸出，再操作伸缩杆，使整套装置展开；

步骤2-2，密闭试验装置内部，防止膨胀剂进入装置内部；

步骤3，布置陶粒层；

步骤3-1，将相同规格的陶粒用布包裹；

步骤3-2，在孔内相对试验装置两侧等距离均匀布置一层陶粒层；

步骤4：填充膨胀剂；

步骤4-1：在试验装置和孔壁的之间投放膨胀剂；

步骤4-2：加水，搅匀，使膨胀剂膨胀对岩样施加加载力；

步骤4-3：在膨胀剂内部放置压力传感器；

步骤5：安装地锚；

步骤5-1：锚固地锚；

步骤5-2：在锚杆与压板接触处增加压力传感器；

步骤5-3：锚杆受力提供稳定的竖向约束；

步骤6，调节应力；

步骤6-1，对加热金属板进行加热；

步骤6-2，松开试验装置，通过手动操作，回收伸缩杆，逐步卸载膨胀剂对岩样的应力。