[发明专利]一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法

说明书

本发明公开了一种能够准确快速判断岩体在水岩干湿循环状态下其强度弱化特性的方法。分别针对岩体及岩体结构面强度进行分析，利用岩体强度参数测试、岩体结构面形态三维扫描技术，数理统计，强度预测模型判定等方法，确定在经过不同循环次数后结构面岩体的强度参数变化。本技术方法具有快速高效的特点，从影响结构面岩体强度参数变化的影响因子出发，准确快速计算其强度参数的变化规律，针对某一地区受水岩循环影响岩体，该方法具有广泛的应用推广价值。

技术领域

本发明涉及工程岩体力学性能分析技术领域，具体涉及一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法。

背景技术

在工程技术领域，尤其是在水利水电工程领域，由于不同季节水库循环蓄水和排泄，导致库区岩体出现重复干、湿循环状态，进而导致库区岩体出现不同程度的物理力学强度参数弱化，这一过程严重影响库区边坡岩体稳定性，给水库安全运营带来巨大隐患。因此如何判断水库库区典型结构面岩体在不同水岩循环次数后的强度变化，尤其是岩体结构面强度参数的变化，是工程设计运营的关键。

目前，关于岩体水岩循环中岩体强度弱化的相关技术，多是对水岩循环的试验设备进行了相关研发，进而实现对岩体进行水岩循环试验方式方法的优化，并没有形成一套统一的由试验到数据处理再到力学强度参数判断的方法，只是针对以上某一个步骤进行了改良。而结构面岩体往往是由岩体及岩体结构面两部分组成，而现有技术手段并没有关于岩体结构面在水岩循环下强度弱化的相关论述，更没有针对岩体结构面在水岩循环下强度快速判定的技术方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法，从而快速高效地确定在经过不同循环次数后的岩体，尤其是结构面岩体的强度参数变化。

本发明通过下述技术方案实现：

一种水岩循环下工程岩体力性能分析方法，包括以下步骤：

步骤1：获取岩体样本和水体样本；

步骤2：加工所述岩体样本，获取标准试验样本；

步骤3：烘干并测试所述标准试验样本，获取初始物理力学参数；

步骤4：将所述标准试验样本分为N组，并从第1组到第N组，按照1～N递增的顺序依次对每一组标准试验样本进行编号，N为正整数；

步骤5：取第n组标准试验样本，对所述第n组标准试验样本进行浸泡、烘干和测试，获取并记录当前物理力学参数值，对所述第n组标准试验样本进行n次循环试验，n＝1,2，……，N；

步骤6：按照所述步骤5的方法，对除所述第n组标准试验样本外的其余各组标准试验样本进行试验，直至最后一组标准试验样本完成循环试验；

步骤7：分析每一组标准试验样本的物理力学参数值，得出分析结论。

作为对本发明的进一步描述，步骤1获取的岩体样本包括岩芯和岩体结构面，所述岩芯能够代表该区域多数岩体的风化状态，所述岩体结构面能够代表该区域内岩体结构面的风化状态及粗糙度特性；为了防止运输储存过程中容器对采集水体性状造成改变，可选用玻璃容器对岩体所处周边流域的地表水进行收集。

作为对本发明的进一步描述，为获得标准试验样本，步骤2中，将采集到的岩芯加工成高为10cm，直径为5cm的标准岩体力学试验圆柱形试件；将岩体结构面试件表面切割成边长为10cm的正方形。

作为对本发明的进一步描述，为获得标准试验样本，步骤2中，将采集到的岩芯加工成高为10cm，直径为5cm的标准岩体力学试验圆柱形试件；将岩体结构面试件表面切割成边长为10cm的正方形。