[发明专利]一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法

权利要求书

1.一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

从完整岩块中获取岩芯并对岩芯进行加工，得到岩石标准试样；所述岩石标准试样为空心圆柱形；

通过岩石标准试样表面应变片获得侧向变形数据，通过安置在岩石标准试样内侧应变片获取内壁变形数据；

对所述岩石标准试样进行蠕变力学试验，获得各级围压和对应的稳态环向应变率值；

根据渗压变化值、各级围压和各级稳态环向应变率值绘制稳态环向应变率-应力水平关系曲线和稳态环向应变率-渗压水平关系曲线；

根据所述稳态环向应变率-应力水平关系曲线和稳态环向应变率-渗压水平关系曲线获取隧道受压条件下变形渗流关系；

采用直径大于岩石标准试样内径的不透水层以及不透水材料的设计使空腔内渗压近似为零，模拟隧道内部环境，实现有压隧道随压力变化下的变形渗流变化趋势。

2.根据权利要求1所述的一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，所述岩石标准试样的尺寸为内径25mm、外径50mm、高100mm。

3.根据权利要求1所述的一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，所述蠕变力学试验通过全自动三轴流变伺服仪进行。

4.根据权利要求1所述的一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，所述蠕变力学试验的围压采用恒定低轴压下分级加载的方式形成。

5.根据权利要求4所述的一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，所述分级加载的方式如下：

所述分级加载过程中的恒定低轴压大于试验渗压；蠕变极限应力的大小为瞬时峰值强度的20%～30%，施加的第一级应力为瞬时峰值强度的5%～10%；在多级逐级加载的过程中，逐级增加每级应力增量直至应力荷载达到或接近蠕变极限应力，然后逐级减少每级应力增量；每级应力增量的施加量为0.1cm³/min。

6.根据权利要求1所述的一种空心圆柱岩石试样模拟有压隧道渗流变形的试验方法，其特征在于，所述稳态环向应变率-应力水平关系曲线的绘制方法包括：将各级围压值作为横坐标，各级稳态环向应变率值作为纵坐标，绘制于平面直角坐标系上；用函数对绘制于平面直角坐标系上的数据进行拟合，得到稳态环向应变率-应力水平关系曲线。