[发明专利]一种倾斜加锚节理岩体精准制样方法及加锚节理岩体

说明书

一种倾斜加锚节理岩体精准制样方法及加锚节理岩体，涉及岩土力学与岩土工程技术领域。其包括以下步骤：步骤S1，根据所述倾斜加锚节理岩体的锚固方案加工所述制样模具；步骤S2，将所述制样模具安装在所述浇样模具内部；步骤S3：按指定的材料配合比在所述浇样模具中浇筑带有所述锚杆安装孔的所述浇筑试样；步骤S4，在所述锚杆安装孔内部安装所述锚杆。通过该方法可以制得任意斜交的加锚节理岩体。

技术领域

本发明涉及一种岩土力学与岩土工程试验技术领域，且特别涉及一种倾斜加锚节理岩体精准制样方法及加锚节理岩体。

背景技术

天然岩体中广泛分布着不同大小和方向的不连续面，包括层理、节理、断层等等，岩体的力学性质尤其是剪切力学性质受到不连续面的控制，天然存在或人工活动导致的不连续面显著降低了岩体强度，严重地影响了岩体工程的稳定性和安全性。为了改善岩体的抗剪切性能，通常会安装与岩体不连续面成一定角度的岩石锚杆。确定不同安装角度下加锚节理岩体的支护能力对于工程安全和支护成本控制具有重大的意义和工程价值。

目前，实验室中加锚节理试样的制备主要存在以下两个问题，一是不连续面通常简化为平面，与实际工程中不连续面形貌特征明显不符，另一个问题是倾斜安装的锚杆通常在浇样过程中提前预埋在试样内部，忽略了锚固剂及界面的效应。现有的浇筑方法至少会出现上述问题当中的一种，仅仅在锚杆垂直于不连续面时，可以同时实现粗糙不连续面和预留锚杆安装孔的要求，然而实际应用中锚杆并不总是垂直于不连续面，为此有必要研究一种新的加锚节理岩体精准制样方法，可以同时保证不连续节理面为粗糙的3维结构面且锚杆安装角度任意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倾斜加锚节理岩体精准制样方法，其具有制作简单、操作方便的优点，解决了现有技术中不能在三维结构面中预留与结构面成任意角度的锚杆安装孔的问题。

本发明的另一目的在于提供一种加锚节理岩体，其通过上述的倾斜加锚节理岩体精准制样方法制得，通过模具方式，能够同时浇筑浇筑试样的上下两盘，进而有效地提升了浇样效率。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种倾斜加锚节理岩体精准制样方法，利用倾斜加锚节理岩体精准制样的加工装置，所述加工装置包括制样模具、浇样模具、浇筑试样以及锚杆，所述浇筑试样设置有锚杆安装孔，其包括以下步骤：

步骤S1：根据所述倾斜加锚节理岩体的锚固方案加工所述制样模具；

步骤S2：将所述制样模具安装在所述浇样模具内部；

步骤S3：按指定的材料配合比在所述浇样模具中浇筑带有所述锚杆安装孔的所述浇筑试样；

步骤S4：在所述锚杆安装孔内部安装所述锚杆。

进一步地，在本发明较佳实施例中，步骤S1中的所述制样模具的具体制作包括以下步骤：

步骤S11：扫描原始节理岩体的结构面形态，通过三维处理软件重构结构面，截取试验所需大小的断面；

步骤S12：双向拉伸所述断面，通过所述断面指定位置生成指定倾角的圆柱体，通过三维处理软件删除掉拉伸体与所述圆柱体的重合部分，获得带有所述锚杆安装孔的第一制样板和第二制样板，所述第一制样板的一侧上设置有第一凸板，所述第二制样板的一侧上设置有第二凸板；

步骤S13：将所述第一制样板或所述第二制样板翻转180度，使所述第一凸板、所述第二凸板相互平行，调整所述第一制样板、所述第二制样板的位置，并在所述第一制样板、所述第二制样板的中间安装连接板，所述连接板的一侧安装在所述第一制样板远离所述第一凸板的一侧上，另一侧安装在所述第二制样板远离所述第二凸板的一侧上；

步骤S14：加工出所述制样模具。