[发明专利]一种爆破冲击下含水裂隙水压测试方法

说明书

本发明提供一种爆破冲击下含水裂隙水压测试方法，属于岩土工程爆破模拟试验技术领域，在岩石试件浇筑过程中，形成“聚乙烯醇速溶材料‑可溶盐‑聚乙烯醇速溶材料”式裂隙充填结构；在裂隙侧壁贴合聚乙烯醇速溶材料后，将光纤液位计置于裂隙位置处，预埋在岩石试件中；在裂隙充填结构上部预留注水孔，继续浇筑直至岩石试件整体浇筑完成；通过注水孔向裂隙充填结构注入少量水，使可溶盐材料与聚乙烯醇速溶材料溶解形成裂隙；待岩石试件凝固后，进行裂隙内水压加载与稳压，在岩石试件中部进行爆破激发，对裂隙内水压变化值进行监测采集。本发明在试件内部形成裂隙、可避免裂隙闭合、裂隙预制可靠，且预制裂隙的含水水压测试准确可靠的。

技术领域

本发明涉及岩土工程爆破模拟试验技术领域，具体涉及一种爆破冲击下含水裂隙水压测试方法。

背景技术

岩体是由包含软弱结构面的各类岩石所组成的具有不连续性、非均质性和各向异性的地质体。岩体的多节理特点导致岩体与单一岩块的力学性质有明显不同。从工程实践的客观需要来看，研究岩体的特征比研究岩石的特征更为重要。这是因为多数岩石的强度都是很高的，岩体中结构面的强度比岩石要低得多，岩体性质受到节理、裂隙影响较大，特别是沿软弱结构面方向的强度较低。节理裂隙中水的存在会降低岩体有效应力，使其承载力降低。隧道等地下工程在富水地层中施工时往往需要考虑水对岩体性质的影响，可通过流-固耦合理论与试验分析等手段开展研究。而在爆破施工过程中，岩体应力重分布导致含水裂隙变形或者爆炸应力波作用于含水裂隙均可能导致裂隙内水压发生变化，尚缺乏一种裂隙水压有效监测方法。

目前对于岩体性质的研究中，裂隙预制主要利用金属或者木制薄板，在浇筑试件时埋入，试件成型后抽出形成裂隙。但是存在两方面问题：一是预制裂隙时，在试件尚未完全凝固时抽出薄板可能导致裂隙闭合；二是若等试件完全凝固，裂隙薄板会和材料相粘结，很难抽出形成裂隙。此外，试验室内预制的多为干燥裂隙，预制在试件表面，试件尺寸多为标准试件，难以满足裂隙饱水条件，也无法适用于岩体内部含水裂隙测试试验；内部裂隙扩展研究主要利用水力压裂试验，裂隙内水压难以实时监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在试件内部形成裂隙、可避免裂隙闭合、裂隙预制可靠，且预制裂隙的含水水压测试准确可靠的爆破冲击下含水裂隙水压测试方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供的一种爆破冲击下含水裂隙水压测试方法，在岩石试件浇筑过程中，在指定裂隙位置处利用薄膜状聚乙烯醇速溶材料贴合在裂隙侧壁，形成由薄膜状聚乙烯醇速溶材料包围的空间；

在聚乙烯醇速溶材料贴合紧密后，在聚乙烯醇速溶材料包围的空间内充填可溶盐材料，形成“聚乙烯醇速溶材料-可溶盐-聚乙烯醇速溶材料”式裂隙充填结构；

在裂隙侧壁贴合聚乙烯醇速溶材料后，将光纤液位计置于裂隙位置处，预埋在岩石试件中；

在裂隙充填结构上部预留注水孔，继续浇筑直至岩石试件整体浇筑完成；

通过注水孔向裂隙充填结构注入少量水，促使可溶盐材料与聚乙烯醇速溶材料溶解形成裂隙；

待岩石试件凝固后，进行裂隙内水压加载与稳压，在岩石试件中部进行爆破激发，对裂隙内水压变化值进行监测采集。

优选的，当岩石试件浇筑高度到指定裂隙位置时，暂停浇筑，利用薄板插入混凝土浇注料中，继续浇筑，当预制裂隙形状形成后抽出薄板，再利用薄膜状聚乙烯醇速溶材料贴合在裂隙内壁两侧。

优选的，在裂隙侧壁贴合聚乙烯醇速溶材料后，将光纤液位计置于中空套装管内，将中空套装管布设在裂隙中部一侧。

优选的，所述套装管的前部端口穿过裂隙侧壁上聚乙烯醇速溶材料，将光纤液位计的顶部水压监测感应探头置于裂隙内腔中，导线在套装管的另一端引出。