一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法

摘要

本发明公开了一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法，包括如下步骤：(1)利用程序算法实现生成voronoi图进而生成3D随机柱状节理裂隙网络形状；(2)用不同厚度的有机玻璃模拟节理的尺寸建立步骤(1)中的不同柱状节理裂隙网络；(3)用不同填充材料充填柱体的节理来模拟不同节理间的强度；(4)获得随机不规则柱状节理的人造岩芯试样。利用该方法得到的试样可以用来研究形状不规则的柱状节理、节理尺寸变化、节理强度变化的人造柱状节理模型试验试样，能够用来相对准确的模拟出节理裂隙变化、节理尺寸变化和节理强度变化的柱状节理岩体的力学特性、渗流特性、流变特性，本分明成本低廉、操作简单。

主权项

一种不规则柱状节理裂隙网络模型岩芯试样的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用程序算法生成voronoi图进而生成3D随机柱状节理裂隙网络形状；（2）用不同厚度的有机玻璃模拟节理的尺寸建立步骤(1）中的不同柱状节理裂隙网络；（3）用不同填充材料充填柱体的节理来模拟不同节理间的强度；（4）获得随机不规则柱状节理的人造岩芯试样；所述有机玻璃采用厚度为1mm、2mm或3mm；所述填充材料为石膏、白水泥或AB胶水；所述的制备方法，具体包括以下步骤：1）通过控制voronoi生成过程中多边形半径大小和形状生成不规则voronoi图形，将voronoi图形拓展生成3D随机柱状节理裂隙网络；2）利用有机玻璃块胶结起来模拟形成步骤1）中的节理裂隙网络：由步骤1）中生成的节理裂隙网络形状大小按照等比例来获得有机玻璃块的尺寸，通过切割大块的有机玻璃获得固定尺寸的有机玻璃块，按照步骤1）中的节理裂隙网络拼接有机玻璃块，从而有机玻璃块胶结在一起形成有机玻璃块网络；3）将已涂了脱模剂的U型槽里面倒入已搅拌好的模型材料；4）将步骤2）形成的有机玻璃块网络抹一层脱模剂放入步骤3）中装满模型材料的U型槽；5）将步骤4）得到的U型槽放置到恒温养护室中放置6‑8小时，视模型材料胶结程度而定，当在易拔出有机玻璃块网络和不破坏模型材料胶结的程度的放置时间最为适宜；6）将步骤5）得到的U型槽从恒温养护室中取出来，然后将U型槽槽中的有机玻璃块网络拔出来，然后将U型槽再放置到恒温养护室中继续养护24‑36小时；7）将步骤6）得到的U型槽从恒温养护室中取出来，将填充材料倒入填充由有机玻璃块网络拔出来所形成的U型槽的柱状节理裂隙网络中，然后将U型槽放置到通风处中自然养护10‑15天；8）将步骤7）得到的U型槽拆卸下来，从而获得一个不规则柱状节理裂隙网络的柱状节理试块；9）将步骤8）获得的柱状节理试块经过切割和打磨成标准不规则柱状节理裂隙网络柱状岩芯试样。