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专利号: 2017108130168
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测量岩体体裂隙率的方法,应用测量岩体体裂隙率的仪器,其特征是,包括基座、骨架、裂隙瞄准装置、固定装置和手摇装置;所述基座横向放置,骨架的侧面设有刻度尺;所述骨架纵向放置,所述基座的一端与所述骨架的底端连接;所述骨架的中部纵向上安装丝杆,所述手摇装置与所述丝杆连接,所述固定装置与所述丝杆螺纹连接,所述裂隙瞄准装置安装于所述固定装置上,所述裂隙瞄准装置发出的激光光束与所述刻度尺的刻度线形成的平面与待测岩体裂隙组裂隙的延展面相互平行;所述丝杆在所述手摇装置的作用下旋转转动,并通过螺纹传动带动所述固定装置上的裂隙瞄准装置沿其上下移动;

一种测量岩体体裂隙率的方法,包括以下步骤:

(1)对构造应力作用下所产生的构造裂隙以及层面裂隙的岩体所在区域进行地质勘探和信息收集,对岩体裂隙进行分组编号j,j=1,2,3···m,每组裂隙的个数为i,i=1、2、

3···n,选择半径为R的待测单元球体,其体积为V0;

(2)将所述基座放置于所述待测单元球体的最大半径圆所在的平面上,并与其延展面相互平行,确定起始点;所述骨架与m组所述待测裂隙组垂直,摇动所述手摇装置带动所述丝杆旋转转动,转动的丝杆通过螺纹传动带动固定装置上的裂隙瞄准装置上下移动,通过读取裂隙瞄准装置所述发出的激光光束所对应的刻度尺的上刻度线而测量得到第一组裂隙第i个裂隙的真隙宽Li及其与起始点的距离hi;

(3)根据半径R及第一组的第i个裂隙所在平面与起始点的距离hi,得到第一组裂隙第i

2 2 2 2

个裂隙所在平面的面积Ai=πri,ri=R‑hi;

(4)根据所述真隙宽Li及第一组裂隙第i个裂隙所在平面的面积Ai得到第一组裂隙第i个裂隙的体积Vi,Vi=Li×Ai;

(5)根据所述第一组裂隙第i个裂隙的体积Vi得到第一组裂隙在待测单元球体中所占的体积V1,(6)依次得到第二组裂隙、第三组裂隙……第m组裂隙在待测单元球体中所占的体积Vj;

(7)根据所述第一组裂隙、第二组裂隙、……第m组裂隙在待测单元球体中所占的体积Vj得到各组裂隙的总体积V,(8)根据各组裂隙的总体积V和待测单元球体的体积为V0得到体裂隙率K,其中:

hi‑‑裂隙所在平面与基准面的距离;

Li‑‑第i条裂隙的隙宽;

ri‑‑第i条裂隙与球面相交的圆面的半径;

Ai‑‑第i条裂隙与待测单元球体中球面相交的圆面积;

Vi‑‑待测单元球体中第i条裂隙所占的体积;

Vj‑‑该组裂隙在待测单元球体中的体积;

R‑‑球体半径;

K‑‑岩体体裂隙率。

2.根据权利要求1所述的测量岩体体裂隙率的方法,其特征是,所述基座的一端与所述骨架的底端通过滑撑连接。

3.根据权利要求1所述的测量岩体体裂隙率的方法,其特征是,所述手摇装置包括手摇轮;所述手摇轮摇动所述丝杆旋转转动;所述手摇轮位于所述骨架的外侧,与所述裂隙瞄准装置位置相对。

4.根据权利要求1或2所述的测量岩体体裂隙率的方法,其特征是,所述基座的长度、宽度、高度依次为65cm、14cm、6cm,采用亚克力材料;所述基座为长方体,与所述手摇轮、裂隙瞄准装置所对应位置为镂空结构,以便于骨架与基座的折叠。

5.根据权利要求1或2所述的测量岩体体裂隙率的方法,其特征是,所述骨架的长度、宽度、高度依次为3cm、10cm、60cm,采用亚克力材料。