[发明专利]一种节理岩体各向异性的确定方法

摘要

本发明提供一种节理岩体各向异性的确定方法，首先构建能充分反映岩石、节理力学特性和节理空间分布特征的多尺度节理岩体，不同尺度的节理岩体包括三组试样，其长轴方向分别沿X、Y、Z向；然后，沿各类节理岩体的长轴方向进行虚拟单轴压缩加载，获得应力-应变曲线，并提取出沿X、Y、Z轴向的节理岩体单轴抗压强度和弹性模量等力学参数；最后，建立各向异性指数ξ，确定不同尺度下，节理岩体不同轴向的单轴抗压强度和弹性模量等力学参数的各向异性，从而量化研究节理岩体的各向异性特性。本发明提供一种原理简单、操作方便、成本低廉、使用效果好的方法，以确定节理岩体的各向异性特性。

主权项

一种节理岩体各向异性的确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：一、构建多尺度节理岩体：首先，根据室内岩石和节理力学试验结果，确定颗粒体和光滑节理的细观参数，同时结合现场节理地质调查，构建节理网络；然后，采用已确定的颗粒体细观参数，构建实验室尺度、现场原位试验尺度和工程尺度等三类多尺度颗粒体试样；为使计算结果具有可比性，各类颗粒体试样长宽高比值均为2：1：1；各类颗粒体试样分别包括三组颗粒体试样，其长轴方向分别沿X、Y、Z向；将构建的节理网络嵌入到各类颗粒体试样中，节理网络的特性采用已确定的光滑节理细观参数；最终，便可得到能充分反映节理分布特征的多尺度节理岩体；其中，实验室尺度试样不含节理；二、针对步骤一所构建的多尺度节理岩体，沿长轴方向进行虚拟单轴压缩加载，获得各类节理岩体沿X、Y、Z轴向的应力‐应变曲线；三、根据步骤二得到的节理岩体应力‐应变曲线，提取出各类节理岩体沿X、Y、Z轴向加载的单轴抗压强度和弹性模量等力学参数，分别作节理岩体单轴抗压强度、弹性模量等与加载向试样尺寸的关系曲线；为确定各类节理岩体的各向异性程度，建立各向异性指数ξ，通过各向异性指数ξ，即可判别不同尺度下节理岩体的各向异性特性。