[发明专利]用于多场耦合三轴试验的含裂缝岩石试样制备与密封方法

权利要求书

1.一种用于多场耦合三轴试验的含裂缝岩石试样制备与密封方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、完整岩石样品制备：

将天然岩石加工成直径50mm，高度100mm的标准圆柱形试样，使其两端面不平行度误差不大于0.05mm，并且端面垂直于试件轴线，最大偏差不大于0.25°；

步骤二、岩样裂缝加工：

首先采用水射流技术在岩样中部沿径向钻出径向通孔，随后在岩样进水端端面中心竖直向内加工与中部径向通孔相连通的轴向半通孔，基于中部径向通孔，采用线切割技术加工具有倾角、长度和宽度的预制裂缝；

步骤三、含裂缝岩样饱水处理：

测量含裂缝岩样的尺寸和质量后，将含裂缝岩样完全浸入去离子水中，对容器抽真空，直至无气泡逸出为止，抽气时间不少于4小时，真空抽气完成后静置不少于24小时，使岩样完全饱和；

步骤四、含裂缝岩样密封：

取出饱和岩样并沾去表面水分后，称量岩样饱和质量，在岩样预制裂缝表面涂抹少量快干水泥浆将裂缝填平，待水泥浆凝固后，保证适当的强度，防止热缩管在较高围压作用下陷入预制裂缝进而破裂，将凝固后的多余水泥浆打磨平整后，在预制裂缝表面再涂抹防水硅胶并待其硬化，防止裂缝内部的渗透压力液通过预制裂缝渗出；

随后将含裂缝岩样进水端面朝下置于渗流下压头上，采用自粘胶对岩样与压头接触位置缠绕密封；依次安装热缩管、密封箍环和渗流上压头，采用电热风机对热缩管加热，使其收缩并与岩样紧密贴合，随后在渗流上、下压头自粘胶所在位置处采用铁丝和密封箍环进行双重密封。

2.按照权利要求1所述的用于多场耦合三轴试验的含裂缝岩石试样制备与密封方法，其特征在于：所述步骤二中径向通孔与轴向半通孔直径均为1mm，径向通孔长度与岩样直径相等，轴向半通孔长度与岩样高度的二分之一相等。

3.按照权利要求1所述的用于多场耦合三轴试验的含裂缝岩石试样制备与密封方法，其特征在于：所述步骤二中预制裂缝以径向通孔为中心向两侧延伸。

4.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤二中径向通孔、轴向半通孔和预制裂缝依次加工。

5.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中热缩管为透明管。

6.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中快干水泥浆为快干水泥粉与水以1:1比例混合而成。

7.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中渗流下压头为进水端，将岩样置于渗流下压头上时进水端端面朝下，使渗流液通过轴向半通孔直接作用于裂缝。

8.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中含裂缝岩样和渗流压头之间设有滤网膜。

9.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中热缩管两端各超出岩样1.5cm，为铁丝和密封箍环提供安装空间，同时将渗流压头和岩样包裹成整体。

10.按照权利要求1所述的含裂缝岩石的热水力耦合三轴试验方法，其特征在于：所述步骤四中铁丝和密封箍环组成的双重密封中，铁丝靠近岩样一侧，密封箍环靠近渗流压头一侧。