[发明专利]用于模拟充填型断层破碎带岩体的试验方法

摘要

一种用于模拟充填型断层破碎带岩体的试验方法，属于岩石力学试验方法。该方法至少包括以下三个模拟过程岩体挤压破碎过程、碎屑泥浆侵入充填过程以及破碎带岩体的二次沉积过程；同时作为该方法的一部分还包括一套用于该方法的加载—充填装置。所述岩体挤压破碎过程利用碎石机将要模拟的断层破碎带处的完整岩块破碎进行模拟；所述碎屑泥浆侵入充填过程利用加载—充填装置实现，其中加载—充填装置由模具、特制垫板、压力设备以及注浆设备组成；所述破碎带岩体的二次沉积过程通过控制注浆后试样的养护条件实现。本发明思路简洁、逻辑清晰、步骤明了、操作简单，为模拟充填型断层破碎带岩体提供了一个新的思路以及一套完整的试验方法。

主权项

用于模拟充填型断层破碎带岩体的试验方法，其特征在于：试验方法至少包括三个模拟过程，即岩体挤压破碎过程、碎屑泥浆侵入充填过程以及破碎带岩体的二次沉积过程；所述岩体挤压破碎过程用于模拟断层形成过程中，完整岩体在地质构造作用下受到荷载发生自然破坏并形成断层破碎带的过程；取用要模拟的断层破碎带处的完整岩块，用碎石机将完整岩块进行破碎，根据要模拟的断层破碎带处岩石的破碎程度挑选岩石块体；所述的碎屑泥浆侵入充填过程用于模拟断层破碎岩体在地质荷载下受到碎屑泥浆的压力充填；将完整试块破碎后形成的破碎块体放入模具中，利用压力机对模具中的破碎块体加载至某恒定值，向模具中注入配制好的胶结浆液；使用的胶结材料种类有多种选择，根据要模拟的断层破碎带的充填物的特性确定，压力机的施加的荷载值根据要模拟的断层破碎带处的地应力值确定；所述的破碎带岩体的二次沉积过程用于模拟断层破碎带受泥浆压力侵入后再次固结的过程；在胶结浆液注入结束后保持压力机荷载不变直至浆液凝固，试样成型，接着进行试样养护，养护条件及时间因素根据要模拟的断层破碎带的固结情况确定；具体试验步骤如下：1）确定要模拟的充填型断层破碎带岩体，从破碎带岩体周围取完整的岩石块体；用碎石机将完整岩块进行破碎，获得现场岩块在荷载作用下自然破碎后的岩石块体，根据要模拟的断层破碎带处岩石的破碎程度挑选岩石块体；2）将获得的现场试样在荷载作用下发生自然破碎的岩石块体放入模具中，直至将模具堆满；利用加载—充填装置进行注浆，用压力机和特制垫板对堆满破碎岩块的模具进行加载，根据要模拟的断层破碎带处的地应力大小确定压力机的荷载值，同时根据要模拟的充填型断层破碎带处充填物的性质确定需要的胶结浆液；荷载稳定后利用注浆设备通过特制垫板向模具内注入配制好的胶结浆液，直至浆液充满破碎岩块的间隙；3）胶结浆液注入结束后，保持压力机荷载不变直至胶结浆液发生固结，模型成型；根据要模拟的充填型断层破碎带处泥浆压力充填后的固结情况确定模型的养护条件及养护时间。