[发明专利]一种水电站软弱岩带剪切流变试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤其是一种水电站软弱岩带剪切流变试验方法。

背景技术

大型水电工程的坝基、高边坡、地下厂房洞室群在施工过程中将遇到大量地质结构面，岩体在持续不变的剪应力作用下，其变形随时间缓慢增长，在变形积累到一定程度时，岩体原来的静力平衡被破坏，将沿一些不利的结构面产生滑移，在变形增长和应力改变过程中，结构面的剪切强度产生损失，岩体从而会因流变破坏而失稳。岩体表现出的显著时间相关性对工程安全影响重大。软弱岩带在不同应力下剪切破坏历时的时间效应是坝基软弱岩带长期稳定性评价的基础试验资料，目前，对软弱岩带的剪切流变特性的研究，主要通过室内剪切流变试验来进行研究，即将需要测试的岩体做成试件运送到实验室进行剪切流变试验，由于软弱岩带的岩体较为松软，大尺寸的试件在运送时无法保存，因此，运送的试件的大小受到很大限制，由于试件尺寸效应和试验条件的影响，室内剪切流变试验研究成果无法全面真实地反映现场岩体的剪切流变特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够全面真实地反映岩体剪切流变特性的水电站软弱岩带剪切流变试验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该水电站软弱岩带剪切流变试验方法，包括以下步骤：

A、在平洞揭露的软弱岩带断层内进行开挖形成试验洞；

B、在不扰动现场岩体力学性状的前提下，在试验洞内进行原状制样得到试件；

C、将剪切流变试验的设备布置在试验洞内，并对试件进行剪切流变试验。

进一步的是，在步骤B中，所述原状取样得到试件采用如下方式进行：首先，清除试验洞表面的松动岩体，凿出试件初始平面，选定试件所在的位置，然后开凿试件的四周岩体，最后浇筑钢筋混凝土形成保护罩进行养护。

进一步的是，在步骤C中，试验洞内的温度变化范围为±10℃。

进一步的是，所述试件的底部剪切面面积≥2500cm，试件最小边长≥50cm，试件高度＞推力方向试件边长的1/2。

进一步的是，在步骤C中，采用平推法对试件进行剪切流变试验。

进一步的是，在步骤C中，利用平推法对试件进行剪切流变试验的过程中，对多个试件同时进行剪切流变试验，每个试件采用不同大小的正应力进行试验，并且采用逐级增量加载的方法，每一正应力下采用多级剪切应力进行试验。

本发明的有益效果是：该水电站软弱岩带剪切流变试验方法是在平洞揭露的软弱岩带断层内的软弱岩带进行现场选取试件并进行试验，由于现场选取试件可以选取具有代表性的、典型的软弱岩带的地质单元为试验对象，而且现场选取试件不用考虑运送时保存的问题，可以根据试验要求任意确定试件的尺寸大小，能够全面真实反映了试件效应尺寸和试验条件的真实性，进而能够全面真实地反映岩体剪切流变特性，而且可操作性和实用性较强，具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

该水电站软弱岩带剪切流变试验方法，包括以下步骤：

A、在平洞揭露的软弱岩带断层内进行开挖形成试验洞；

B、在不扰动现场岩体力学性状的前提下，在试验洞内进行原状制样得到试件；

C、将剪切流变试验的设备布置在试验洞内，并对试件进行剪切流变试验。

该水电站软弱岩带剪切流变试验方法是在平洞揭露的软弱岩带断层内的软弱岩带进行现场选取试件并进行试验，由于现场选取试件可以选取具有代表性的、典型的软弱岩带的地质单元为试验对象，而且现场选取试件不用考虑运送时保存的问题，可以根据试验要求任意确定试件的尺寸大小，能够全面真实反映了试件效应尺寸和试验条件的真实性，进而能够全面真实地反映岩体剪切流变特性，而且可操作性和实用性较强，具有显著的经济效益和社会效益。

在上述实施方式过程中，在步骤B中，所述原状取样得到试件的方法可以是多种多样的，只要最后能够得到规定要求的试件即可，作为优选的方式是：所述原状制样得到试件采用如下方式进行：首先，清除试验洞表面的松动岩体，凿出试件初始平面，选定试件所在的位置，然后开凿试件的四周岩体，最后浇筑钢筋混凝土形成保护罩进行养护。这种方式可以优选具有代表性的、典型的软弱岩带的地质单元为试验对象，并且利用保护罩进行养护，可以得到完整的试件，确保最后得到的剪切流变特性更加准确。

为了得到更加准确的岩体剪切流变特性，在步骤C中，试验洞内的温度变化范围保持在±10℃内，同时，在试验过程中，还要对试件进行保湿处理，保证全面真实地反映岩体剪切流变特性。