专利摘要
一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，该方法包括以下步骤：步骤1：得到劈裂试样；步骤2：切割；步骤3：试样A及试样B；步骤4：将填充剂滴在试样A的裂隙面上；步骤5：得到裂隙面在法向压力为F1时的初始情况的三维模型；步骤6：施加法向力F1；步骤7：得到裂隙面在法向压力为F1时的初始过流情况的三维模型；步骤8：得到所述裂隙面在法向压力为F1时的开度场以及渗流情况；步骤9：重复上述步骤5‑8，得出所述裂隙面在不同法向压力下的开度场以及渗流情况。本发明提供的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，可以更好地得到岩石开度场在不同压力条件下的真实开度以及渗流情况。
权利要求
1.一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：选取所需种类的岩石，将岩石劈裂，得到一块劈裂试样；
步骤2：将劈裂试样按照裂隙方向切割为合适大小的长方体试样；
步骤3：将长方体试样延劈裂缝分开，分为两块岩石试样，分别记为：试样A以及试样B；
步骤4：将填充剂滴在试样A的裂隙面（9）上，将试样A与试样B拼合为长方形试样整体（8），并标记该拼合的相对位置进行记录，保证多次拼合时相对位置不发生改变；
步骤5：将经过步骤4重新拼合的长方形试样整体（8）通过法向力加压装置施加一定大小的法向力，记为
步骤6：将试样A与试样B再次拼合形成长方形试样整体（8），在长方形试样整体（8）上安装密封加注装置，通过法向力加压装置施加法向力
步骤7：将填充剂通过密封加注装置的加注口（3）加注进试样A和试样B之间的裂隙缝内，待裂隙缝内的填充剂凝固后，打开法向力加压装置和密封加注装置，分开试样A与试样B，取出凝固的填充剂，将该呈固态的填充剂进行三维扫描，裂隙面（9）在法向压力为F1时的初始过流情况的三维模型，记为Q1；
步骤8：将三维模型
步骤9：重复上述步骤5-8，改变施加的法向力大小，分别得到裂隙缝在法向力F2、 F3、F4…下的两种裂隙面（9）的三维模型P2、 P3、 P4及Q2、Q3、 Q4…，即可得出所述裂隙面（9）在不同法向压力下的开度场以及渗流情况；
法向力加压装置包括放置于长方形试样整体（8）上表面的上侧加压钢条（5）以及放置于长方形试样整体（8）下表面的下侧加压钢条（6），上侧加压钢条（5）和下侧加压钢条（6）两端分别通过加力螺杆（7）连接；
密封加注装置包括顶面敞开的耐压壳体（2），耐压壳体（2）内设置有与长方形试样整体（8）相配合的密封圈（1），耐压壳体（2）上设置有与长方形试样整体（8）的裂隙缝相配合的加注口（3）和排气口（4）。
2.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，其特征在于：步骤1中将岩石劈裂是通过在劈裂试样的裂隙处预制V形状槽再填充膨胀剂的方法实现的。
3.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，其特征在于：步骤2中，按照劈裂面的大致走向切割长方体试样，同时使裂隙面（9）大致位于长方体试样的中央。
4.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，其特征在于：步骤4-步骤9所使用的填充剂为液态硅胶。
5.根据权利要求1所述的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，其特征在于：步骤6中再次拼合时的拼合方式与步骤4拼合的拼合方式相同。
说明书
技术领域
本发明涉及岩土勘探、施工等技术领域，尤其是一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法。
背景技术
在诸多隧道工程，地下管廊，矿产开发工程中，地下水渗流对施工造成了相当大的影响，大大的拖慢了施工进度，甚至带来了严重的安全问题。现亟需一种能够对某种岩石裂隙在不同压力下的分布、开度的真实情况，获得岩石裂隙在不同压力下断流、过流分析的方法，以便为工程勘探、渗透封堵、施工等提供参考依据，保障生命和财产安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，可以更好地得到岩石开度场在不同压力条件下的真实开度以及渗流情况，为相关教学研究提供了实验支撑，为精准实现岩石渗流的封堵提供数据支撑，提高岩石渗流的封堵效率，避免或减少因岩石封堵不彻底，不全面，不完善对工程造成的不良影响。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：选取所需种类的岩石，将岩石劈裂，得到一块劈裂试样；
步骤2：将劈裂试样按照裂隙方向切割为合适大小的长方体试样；
步骤3：将长方体试样延劈裂缝分开，分为两块岩石试样，分别记为：试样A以及试样B；
步骤4：将填充剂滴在试样A的裂隙面上，将试样A与试样B拼合为长方形试样整体，并标记该拼合的相对位置进行记录，保证多次拼合时相对位置不发生改变；
步骤5：将经过步骤4重新拼合的长方形试样整体通过法向力加压装置施加一定大小的法向力，记为F1，待填充剂凝固后，打开法向力加压装置，分开试样A与试样B，取出已凝固的填充剂，将该呈固态的填充剂进行三维扫描，得到裂隙面在法向压力为F1时的初始情况的三维模型，记为P1；
步骤6：将试样A与试样B再次拼合形成长方形试样整体，在长方形试样整体上安装密封加注装置，通过通过法向力加压装置施加法向力F1；
步骤7：将填充剂通过密封加注装置的加注口加注进试样A和试样B之间的裂隙缝内，待裂隙缝内的填充剂凝固后，打开法向力加压装置和密封加注装置，分开试样A与试样B，取出凝固的填充剂，将该呈固态的填充剂进行三维扫描，裂隙面在法向压力为F1时的初始过流情况的三维模型，记为Q1；
步骤8：将三维模型P1和三维模型Q1进行对比分析，得到所述裂隙面在法向压力为F1时的开度场以及渗流情况；
步骤9：重复上述步骤5-8，改变施加的法向力大小，分别得到裂隙缝在法向力F2、F3、F4…下的两种裂隙面的三维模型P2、P3、P4及Q2、Q3、Q4…，即可得出所述裂隙面在不同法向压力下的开度场以及渗流情况。
步骤1中将岩石劈裂是通过在劈裂试样的裂隙处预制V形状槽再填充膨胀剂的方法实现的。
步骤2中，按照劈裂面的大致走向切割长方体试样，同时使裂隙面大致位于长方体试样的中央。
步骤4-步骤9所使用的填充剂为液态硅胶。
法向力加压装置包括放置于长方形试样整体上表面的上侧加压钢条以及放置于长方形试样整体下表面的下侧加压钢条，上侧加压钢条和下侧加压钢条两端分别通过加力螺杆连接。
密封加注装置包括顶面敞开的耐压壳体，耐压壳体内设置有与长方形试样整体相配合的密封圈，耐压壳体上设置有与长方形试样整体的裂隙缝相配合的加注口和排气口。
步骤6中再次拼合时的拼合方式与步骤4拼合的拼合方式相同。
本发明提供的一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，有益效果如下：
1、创新性地提出利用膨胀剂产生均匀的膨胀力，并结合约束装置(法向力加压装置)对逐级对试样进行均匀施加压力，解决了试验对均匀受力的严格性，切施工成本大大降低。
2、创新性地提出利用硅胶填充裂隙面，充分利用硅胶的性质，利用实体反映岩石的开度，完全的实现了裂隙分布的可视化。
3、可以真实反映出该裂隙面在该压力作用下的真实的变化情况，包括部分位置因为法向压力的作用下产生的极微小形变，及部分区域因为岩石变形，使得渗流面局部产生的细微变化，大大提高了测试的精确性，进而可适用于多个领域。
4、可以得到渗流面的实体硅胶模型，便于随时进行后续试验工作相关的分析，及对部分区域进行标注。
5、通过两种方法相互对比印证，可以得到开度场中不过流区域的情况，并可根据实际情况分析出不过流的原因。
6、通过不断调节压力，可以直观分析出随着压力的逐渐增大，过流区域的变化规律，及开度场的变化；为实验和工程实例提供重要地依据。
7、操作简单，通过简单可靠地程序即可得出岩石开度场的分布，且不采用动力供能设备，绿色环保，测试原理明确可靠，推广实用性强。
8、通过测试分析开度场的分布情况，及在不同压力下开度场的变化，可为渗流工程的防渗堵漏提供合理技术支撑，减少工程事故。
9、所用法向力加压装置以及密封加注装置结构简单稳固，可进行多次拆卸，进行多次对比实验，减少了因不同模型的差异性，带来的试验数据的偏差。同时减少试验装置数量，大大降低了试验成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明步骤5加装了法向力加压装置的示意图；
图2为本发明步骤6加装了法向力加压装置和密封加注装置的示意图；
图3为本发明和密封加注装置的示意图。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：选取所需种类的岩石，将岩石劈裂，得到一块劈裂试样1；
步骤2：将劈裂试样1按照裂隙方向切割为合适大小的长方体试样；
步骤3：将长方体试样延劈裂缝分开，分为两块岩石试样，分别记为：试样A以及试样B；
步骤4：将填充剂(液态硅胶)滴在试样A的裂隙面9上，将试样A与试样B拼合为长方形试样整体8，并标记该拼合的相对位置进行记录(相对位置的记录，应沿垂直与裂隙面的方向)，保证多次拼合时相对位置不发生改变；
步骤5：将经过步骤4重新拼合的长方形试样整体8通过法向力加压装置施加一定大小的法向力，记为F1，待填充剂(液态硅胶逐渐变为固态)凝固后，打开法向力加压装置，分开试样A与试样B，取出已凝固的填充剂(呈固态的硅胶)，将该呈固态的填充剂进行三维扫描，得到裂隙面9在法向压力为F1时的初始情况的三维模型，记为P1；
步骤6：将试样A与试样B再次拼合形成长方形试样整体8，在长方形试样整体8上安装密封加注装置，通过通过法向力加压装置施加法向力F1；
步骤7：将填充剂(液态硅胶)通过密封加注装置的加注口3加注进试样A和试样B之间的裂隙缝内，待裂隙缝内的填充剂凝固(硅胶逐渐变为固态)后，打开法向力加压装置和密封加注装置，分开试样A与试样B，取出凝固的填充剂(呈固态的硅胶)，将该呈固态的填充剂进行三维扫描，裂隙面9在法向压力为F1时的初始过流情况的三维模型，记为Q1；
步骤8：将三维模型P1和三维模型Q1进行对比分析，得到所述裂隙面9在法向压力为F1时的开度场以及渗流情况，具体为：
两种模型的主要区别为部分空隙为封闭空隙，无过流发生，根据对比分析可以得出过流的真实情况，即可通过对比分析得到该裂隙面内哪些部分虽存在开度，但不发生过流，可对此现象作进一步分析；
步骤9：重复上述步骤5-8，改变施加的法向力大小，分别得到裂隙缝3在法向力F2、F3、F4…下的两种裂隙面9的三维模型P2、P3、P4及Q2、Q3、Q4…，即可得出所述裂隙面9在不同法向压力下的开度场以及渗流情况。
步骤1中将岩石劈裂是通过在劈裂试样1的裂隙处预制V形状槽2再填充膨胀剂的方法实现的。
步骤2中，按照劈裂面的大致走向切割长方体试样，同时使裂隙面9大致位于长方体试样的中央。
步骤4-步骤9所填充的填充剂为液态硅胶，在滴入之前为液态，以保证其可以填充整个裂隙面，而没有遗漏，同时在其干燥后又可以将裂隙面的所有的细微变化完整记录下来，同时其干燥后又不与岩石发生黏连。
法向力加压装置包括放置于长方形试样整体8上表面的上侧加压钢条5以及放置于长方形试样整体8下表面的下侧加压钢条6，上侧加压钢条5和下侧加压钢条6两端分别通过加力螺杆7连接。
密封加注装置包括顶面敞开的耐压壳体2，耐压壳体2内设置有与长方形试样整体8相配合的密封圈1，耐压壳体2上设置有与长方形试样整体8的裂隙缝3相配合的加注口3和排气口4；将填充剂(液态硅胶)通过加注口3加注进裂隙缝3内，同时将内部的空气由排气口4排出，直至排气孔4没有空气排出时，加注结束。
步骤6中再次拼合时的拼合方式与步骤4拼合的拼合方式相同。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
一种对岩石裂隙不同压力下开度场以及渗流情况进行分析的方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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