CN111487100A - 一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于岩体工程技术领域，公开了一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，包括：选取原始结构面试样，三维扫描所述原始结构面试样的结构面获取原始结构面信息；基于所述原始结构面信息制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样；基于吻合的所述第一结构面试样和所述第二结构面试样，通过控制初始法向应力及剪切位移进行一些列单变量直剪切试验，获取多个不同不吻合度原型试样；清洁所述原型试样的第二结构面，通过三维扫描获取第二结构面信息；基于所述第二结构面信息制备不吻合结构面试样。本发明提供的直剪试验用不吻合结构面试样制备方法能够精确可靠可控的制备一系列不同步吻合度的试样。

Description

一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法
技术领域
本发明涉及岩体工程技术领域，特别涉及一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法。
背景技术
由于成岩作用、构造运动作用、外力(如风化、卸荷、爆破等)作用等，工程岩体中形成了各种类型的结构面，纵横交错的结构面及其切割形成的岩块构成了工程岩体。结构面通常为岩体内部的薄弱环节，其力学性能远低于完整岩块的力学性能，为此，现有技术中通过实验研究结构面的剪切力学性能用以了解岩体的力学性能。但是，目前开展的绝大多数针对结构面的试验研究中使用的结构面试样均为上下盘完全吻合的试样，实际工程中，由于地震荷载、地下水等作用，结构面上下盘均会受到一定程度的损伤，表现为上下盘结构面不完全吻合，同时，已有研究结果已经表明了不吻合程度会显著影响结构面的强度及变形能力，导致基于匹配结构面的实验结果难以直接推广应用。准确评估不吻合度对结构面性能影响对于工程安全至关重要。现有技术中多采用错动一定距离的吻合试样或现场采集的不匹配试样开展研究，采用错动一定距离的吻合试样开展研究时忽略了结构面初始损失，且不匹配程度和错动位移没有直接的对应关系，难以评价不匹配程度的影响，采用现场采集的不匹配试样开展研究，同样难以控制不匹配程度，而通常实验研究需要通过变量控制进行一系列实验对比分析，但是，现有的试样制备没有办法实现试样的结构面条件的精确控制，导致无法获取系统的实验结果。
发明内容
本发明提供一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，解决现有技术中不吻合结构面试样制备可靠性差的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，包括：
选取原始结构面试样，三维扫描所述原始结构面试样的结构面获取原始结构面信息；
基于所述原始结构面信息制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样；
基于吻合的所述第一结构面试样和所述第二结构面试样，通过控制初始法向应力及剪切位移进行一些列单变量直剪切试验，获取多个不同不吻合度原型试样；
清洁所述原型试样的剪切实验后第一结构面和剪切实验后第二结构面，通过三维扫描获取所述剪切试验后第一结构面和所述剪切实验后第二结构面信息；
基于所述剪切试验后第一结构面和所述剪切实验后第二结构面信息制备不吻合结构面试样。
进一步地，所述制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样包括：
通过浇筑法、3D打印方法或雕刻法制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，通过获取原始结构面信息，并以此为基准批量制备结构面试样和与之吻合的结构面试样，并在控制初始法向应力和剪切位移条件下进行一系列的直剪试验，从而获得整体外形一致但吻合程度不同的一些列不吻合结构面试样原型，使得结构面的控制特征具备良好的对照性能，不吻合性能，使得试样的制备可靠性和可试验性极高，对不吻合结构面试验及工程安全评价具有重要意义。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，解决现有技术中不吻合结构面试样制备可靠性差的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，包括：
选取原始结构面试样，三维扫描所述原始结构面试样的结构面获取原始结构面信息，并以此作为统一的制备基准。
基于所述原始结构面信息制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样，使得试样具备稳定统一的信息，为后续一些列的实验提供良好的对照基础。
基于吻合的所述第一结构面试样和所述第二结构面试样，通过控制初始法向应力及剪切位移进行一些列单变量直剪切试验，获取多个不同不吻合度原型试样；此番试验得到的试样具备良好的对照性能，可试验性，不吻合度和可靠性。
清洁所述原型试样的剪切实验后第一结构面和剪切实验后第二结构面，通过三维扫描获取所述剪切试验后第一结构面和所述剪切实验后第二结构面信息；从而为后续大量的一系列试验提供可靠的试样基础。
为了提升试样制备的质量，所述制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样可通过浇筑法、3D打印方法或雕刻法。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，通过获取原始结构面信息，并以此为基准批量制备结构面试样和与之吻合的结构面试样，并在控制初始法向应力和剪切位移条件下进行一系列的直剪试验，从而获得整体外形一致但吻合程度不同的一些列不吻合结构面试样原型，使得结构面的控制特征具备良好的对照性能，不吻合性能，使得试样的制备可靠性和可试验性极高，对不吻合结构面试验及工程安全评价具有重要意义。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，其特征在于，包括：
选取原始结构面试样，三维扫描所述原始结构面试样的结构面获取原始结构面信息；
基于所述原始结构面信息制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样；
基于吻合的所述第一结构面试样和所述第二结构面试样，通过控制初始法向应力及剪切位移进行一些列单变量直剪切试验，获取多个不同不吻合度原型试样；
清洁所述原型试样的剪切实验后第一结构面和剪切实验后第二结构面，通过三维扫描获取所述剪切试验后第一结构面和所述剪切实验后第二结构面信息；
基于所述剪切试验后第一结构面和所述剪切实验后第二结构面信息制备不吻合结构面试样。
2.如权利要求1所述的直剪试验用不吻合结构面试样制备方法，其特征在于，所述制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样包括：
通过浇筑法、3D打印方法或雕刻法制备多对第一结构面试样以及与所述第一结构面试样吻合的第二结构面试样。
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