[发明专利]碎裂、架空岩体变形和强度参数原位测试方法

说明书

本发明涉及碎裂、架空岩体变形和强度参数试验技术领域，提供了一种碎裂、架空岩体变形和强度参数原位测试方法，通过在岩体表面浇液态的粘结剂，使粘结剂渗入岩体内的空隙或孔隙中，进而对岩体原状进行定形、辅以结构固形，避免碎裂、架空岩体的原状试样在制样过程中出现破碎、变形或散落等情况；通过在岩心样上浇液态的解固剂，溶解并解除岩心样中的粘结剂后，形成外部有热缩套、内部有原状岩样的测试试样；然后通过试验装置对测试试样进行变形和强度试验，就可获得碎裂、架空岩体的变形参数和强度参数。

技术领域

本发明涉及碎裂、架空岩体变形和强度参数试验技术领域，特别涉及一种碎裂、架空岩体变形和强度参数原位测试方法。

背景技术

碎裂、架空岩体是指大型岩质边坡或斜坡的各类变形破坏形成的岩体和构造破碎带中的碎裂岩体。他们大多体积巨大、不含泥质或少含泥质、呈现散体、架空的特征，是大型地质灾害体与原岩破坏边界外的主体，是次生地质灾害发生的主体。碎裂岩体也是控制边坡岩体稳定的构造破碎带除泥质带的主体。“碎裂、架空岩体”的变形参数和强度参数，是当前岩体力学参数研究的难点和重点之一，由于架空、散体的结构形态，这类岩体稍有扰动便会解体，目前尚未见到现场原位对“碎裂、架空岩体”的变形和强度参数开展大尺度试样进行变形参数试验和抗剪强度参数试验的较好技术、方法。

广泛分布在各类大型边坡的“碎裂、架空岩体”大多是高陡岩质边坡倾倒变形破坏、溃曲变形破坏、蠕滑拉裂变形破坏和大型崩塌破坏的产物。

高陡岩质边坡倾倒变形破坏是反倾层状结构边坡的主要变形破坏类型，是河谷下切反倾层状结构边坡长期变形破坏形成的，是层状结构河谷斜坡众多变形破坏的主要类型之一，在我国西南山区、环青藏高原地带，在欧洲阿尔卑斯山脉，美洲洛基山脉等山区广泛分布众多大型、特大型的倾倒变形破坏体，有的绵延数千米、体积达到数千万方至数亿方，对山区地质环境、地质灾害的发生和人类的居住环境以及工程建设有重大的影响。

目前对大型倾倒变形体的边界、成因稳定性分析方面有较深入研究，有多种稳定性计算的方法和程序，而唯独在物理力学性质研究和参数取值方面，由于变形、架空和和破坏严重的地段开展现场变形和强度试验非常困难，基本上处于经验估值状态，需要创新出新的技术、方法。

溃屈变形破坏是顺层高陡岩质边坡的主要变形破坏类型，是顺层斜边坡岩层长期弯曲变形破坏的典型类型，不仅范围大、规模大，而且破坏后的边坡岩体稳定性差，是次生地质灾害发生的重要地段，对工程建设和人类生活影响很大。

当前对形成的边界、成因机制、稳定性分析计算等方面均有较好的认识和计算程序，对顺层破坏边界滑带，由于以泥质物为主，对控制性的物理力学性质参数有较为成功的取值方法、成果，而溃屈段及其形成的剪出带，因岩体碎裂、架空，现场获得溃屈段，和溃屈剪出带呈碎屑、碎块状的破坏带的原位试件的力学参数-变形模量和强度参数尚未很好解决，需要创新出新的技术、方法。

块状岩质边坡形成的大型滑坡的滑体、大型崩塌堆积体等几乎全由破坏的岩石块体、碎块构成，架空明显，呈现明显的散状结构，轻微扰动就会出现变形破坏，当前获取这类散状--架空的变形破坏体大尺度的原位试样，现场开展强度试验获得强度参数是一大难点，需要创新出新的技术、方法。

构成断层破碎带主体的碎裂岩体不包括断层泥，由于是断层带的主体，也是分析岩体变形的主体，获得他们的强度参数和变形参数是岩体稳定性评价的重要参数，由于处于一定的地应力环境下，平硐揭露后稍有扰动就会碎坏，测试原位状态的变形、强度参数仍是当前面临的技术难点，需要创新出新的技术、方法。

“碎裂、架空岩体”的变形、强度参数是当前大型变形破坏岩质边坡稳定性评价和地质灾害预测、预报和防治的控制性力学参数，这类特殊岩体的变形、强度参数的获取既是当前边坡和地质灾害基本力学参数研究的难点，又是控制边坡稳定性计算成果可靠性的决定性因素之一，在当今岩体变形、强度参数试验和取值研究领域处于空白状态。