[发明专利]一种互层岩体层理微结构非协调变形多尺度测定方法

摘要

本发明提供一种互层岩体层理微结构非协调变形多尺度测定方法，包括如下步骤：S1、微观尺度层理位错分析：利用电镜用原位拉压加载仪结合电子显微镜分析层理的微观结构形变，再利用聚焦离子束切割技术分析岩体晶粒、夹层及层理界面微观裂纹形貌特征；S2、细观尺度层理形变量化分析：利用电镜用原位拉压加载仪结合超景深显微镜进行层理应力变形试验；S3、宏观尺度层理差异性变形分析：开展互层岩体单轴压缩和剪切试验进行宏观变形分析；S4、建立互层岩体层理微观位错变形向宏观裂隙扩展非协调变形模型。本发明能从多尺度测定不同层理构造的非协调变形特性，实现系统地研究互层岩体的物性及变形破坏规律，有利于有效分析地下储库的稳定性和密闭性。

主权项

1.一种互层岩体层理微结构非协调变形多尺度测定方法，其特征在于，所述测定方法包括如下步骤：S1、微观尺度层理位错分析：利用电镜用原位拉压加载仪结合电子显微镜分析层理的微观结构形变，再利用聚焦离子束切割技术分析岩体晶粒、夹层及层理界面微观裂纹形貌特征，揭示微裂纹起裂规律；S2、细观尺度层理形变量化分析：利用电镜用原位拉压加载仪结合超景深显微镜进行层理应力变形试验，该层理应力变形试验采用超景深三维显微成像系统实现，所述超景深三维显微成像系统包括基座，设于所述基座上的超景深显微镜、吹气管和支架，所述支架上固定有电镜用原位拉压加载仪，所述电镜用原位拉压加载仪上设有凹槽，所述凹槽内安装有试件，所述试件可通过设于凹槽左右两侧的应力模块施加应力，所述凹槽的底部设有给试件加热的加热器，所述超景深显微镜的成像镜头位于试件上方，所述吹气管用于排除加载产生的碎屑；试验时采用超景深显微镜中的三维成像测量软件，定量分析岩体、夹层、互层岩体试件的应力作用过程差异性形变特征，从而量化分析层理区域形变规律；S3、宏观尺度层理差异性变形分析：开展互层岩体单轴压缩试验和剪切试验，试件泥岩竖直方向上安装应变式位移传感器，同时利用CT扫描仪对试件做跟踪扫描，根据所述应变式位移传感器监测数据和CT扫描仪扫描图像综合分析在不同条件下加载过程中层理两侧岩体的形变差异，再利用微米级精度的三维激光扫描仪分析层理破裂面形貌；S4、结合前述微观位错、细观形变和宏观变形特性，通过建模软件Matlab建立互层岩体层理微观位错变形向宏观裂隙扩展非协调变形模型。