[发明专利]多场耦合下拉-剪破裂实验用含节理裂隙岩芯制作方法

摘要

本发明公开了一种多场耦合下拉‑剪破裂实验用含节理裂隙岩芯制作方法，包括在工程岩体区域取样并切割为六面立方体岩块；在岩块表面刻画裂缝线；在岩块上切割节理裂隙，且切割深度大于最终得到的实验所需试样岩芯对应轮廓；通过对岩石进行物理实验等确定拟制备的弱节理裂隙的抗拉和抗剪强度范围；并通过拟填充混泥土的物理实验确定合适配比的水泥、粉煤灰、速凝剂、砂、水和粘结剂，并制备喷射混凝土，并通过干喷法填充节理裂隙；在30℃恒温环境内养护7天～90天，以使填充后部分具有与真实弱节理裂隙接近或相同的渗透性、抗拉和抗剪强度；截取试样并打磨光滑。本发明的益效果：可获得接近于深部真实含天然裂隙岩芯特性接近或相同的试样，且可操作性高强。

主权项

1.一种多场耦合下拉‑剪破裂实验用含节理裂隙岩芯制作方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，在需要测试的工程岩体区域进行取样，将取得的不规则岩块切割为规则的六面立方体岩块；第二步，根据实验类型所需试样外轮廓形状，采用旋转式裂缝切割仪在六面立方体岩块表面刻画裂缝线，深度为1mm～2mm，宽度为1mm；第三步，采用高压水切刀或CO₂激光切割方式，在六面立方体岩块上切割节理裂隙；其中，高压水切刀和CO₂激光切割岩石的切割深度大于最终得到的实验所需试样岩芯对应轮廓；第四步，通过对工程岩体区域取样岩石进行的物理实验，以及现场实验数据确定所需制备的弱节理裂隙的抗拉、抗剪强度范围；通过对拟填充的喷射混凝土进行的物理实验选择合适配比的水泥、粉煤灰、速凝剂、砂、水和粘结剂制备喷射混凝土，并将所述喷射混凝土通过干喷法填充所述节理裂隙；第五步，将试件放入具有30℃恒温环境的混凝土加速养护箱内养护7天～90天，以使填充后的被切割部分具有与真实弱节理裂隙接近或相同的渗透性、抗拉和抗剪强度；其中，抗拉强度为0.83MPa～5MPa；抗剪强度为4MPa～4.65MPa；渗透率为0.001mD～100mD。第六步，采用岩石加工工具在六面立方体岩块的至少一个面上，按岩芯试样数量刻画闭合的试样轮廓线，并按该轮廓线加工成深度为1mm～2mm沟壑；第七步，依据试样轮廓线，采用立式岩石取芯机在含节理裂隙的六面立方体岩块上套取实验用圆柱体岩芯，或采用岩石切割机对标准立方体进行切割，切割出实验所需试件；第八步，采用打磨机将岩芯试件的断面打磨光滑。