正交试验方案，以切割倾角A、充填材料厚度B、围压大 小C、轴压大小D作为影响充填渗流试验渗流系数的各因素，根据各因素的经验水平，各影响 因素各设置三个水平，因素水平表如下。
[0044]根据因素数和水平数选择L9(34)正交表，进行表头设计如下。
[0046] 完成正交实验方案的制定，将标准试件用不同角度岩体裂隙切割仪切出一定倾角 的贯通裂隙如附图2,进行裂隙填充物充填，并安置于渗流试验系统中，其中渗流试验系统 是具有渗透装置电液伺服岩石试验系统。
[0047] 如图1所示，不同角度岩体裂隙切割仪由钢架4、固定夹块6、可调角度的三角架3、 垫块5、刀具1等主要部分组成，其中刀具1位置固定，刀具1的半径大于标准试件2的高度，可 调角度的三角架3可以通过改变三角架3的倾角来改变刀具1和标准试件2的相对位置，来切 出标准试件2的不同倾角。
[0048]步骤三:实施正交试验，并测量每次试验的渗流系数，以渗流系数大小为检测指标 进行正交试验数据方差分析，根据方差分析结果找到对充填裂隙渗流影响显著的因素为充 填材料厚度和围岩大小。
[0049]步骤四：针对显著性因素设计多因素多水平的全面试验，其主要步骤是，以正交试 验得出的显著性影响因素充填材料厚度和围压大小为研究因素，将其设置更多的水平，将 各水平依次组合作为试验方案。
[0050] 步骤五:然后按照试验方案制作试件，然后在渗流试验系统中实施全面试验，测量 每次试验的渗流系数；
[0051] 步骤六:根据全面试验数据，根据最小二乘法的原理，回归出单个因素与渗流系数 的关系Q = ae4h和Q= γ e4f，其中Q为渗流系数，h为充填材料厚度，f为围压大小，α、β、γ、θ 为系数。
[0052] 步骤七:根据全面试验数据的规律，构造带有待定系数的各因素和渗流系数的关 系式，利用试验数据进行待定系数的回归；
[0053] 步骤八:根据步骤七中得到的关系式对充填贯通裂隙岩石的渗透性能进行检测。
[0054] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般 原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明 的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施 例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:从现场工地取样并制备若干标准试件，设计充填裂隙渗流正交试验方案，进行 研究试件的准备； 步骤2:实施所述正交试验方案，以渗流系数大小为检测指标，进行正交试验数据处理， 并找到对充填裂隙渗流影响显著的因素； 步骤3:针对所得到的显著性因素，设计多因素多水平的全面试验，测量每次试验的渗 流系数； 步骤4:根据步骤3中得到的全面试验数据，回归出单个因素与渗流系数的关系、和多因 素耦合作用与渗流系数的关系式； 步骤5:根据步骤4中得到的单个因素与渗流系数的关系式或多因素耦合作用与渗流系 数的关系式对充填贯通裂隙岩石的渗透性能进行检测。2. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 1中，所述标准试件为国际岩石力学学会推荐的岩石试样尺寸。3. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 1中，所述设计充填裂隙渗流正交试验方案的过程为，确定影响充填渗流试验渗流系数的各 因素，根据所述各因素的经验水平，确定所述各因素所采用的水平，并选择合适的正交表进 行表头设计。4. 根据权利要求3所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 1中，影响充填渗流试验渗流系数的各因素为切割倾角、充填材料的级配、充填材料厚度、围 压大小、轴压大小、渗透水压大小中的几个或全部因素。5. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 1中，所述进行研究试件的准备，是按照所述正交试验方案，用不同角度岩体裂隙切割仪切 出具有一定倾角的贯通裂隙，进行裂隙填充物充填，并安置于渗流试验系统中。6. 根据权利要求5所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 1中，所述裂隙填充物为现场工地的岩石裂隙中的一般填充物，并对所述一般填充物进行筛 分和级配配比；所述渗流试验系统为具有渗透装置的电液伺服岩石试验系统。7. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 2中，所述正交试验数据的处理，是对试验数据进行极差和/或方差分析，找出对充填裂隙渗 流影响显著的因素。8. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 3中，所述多因素多水平的全面试验，是指增加所述显著性因素的水平，将各显著性因素的 各水平依次组合作为试验方案。9. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于:步骤 4中，所述回归出单个因素与渗流系数的关系的过程为:利用最小二乘法的原理，根据单个 因素与渗流系数的全面试验的实验数据，拟合出单个因素与渗流系数的关系式和关系曲 线。10. 根据权利要求1所述的一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，其特征在于：步 骤4中，回归出所述多因素耦合作用与渗流系数的关系式的过程为:根据所述全面试验数据 的规律和工程经验构造带有待定系数的各因素和渗流系数的关系式，利用试验数据进行待 定系数的回归。
【专利摘要】本发明涉及一种充填贯通裂隙岩石渗流性能检测方法，包括以下步骤：步骤1：从现场工地取样并制备若干标准试件，设计充填裂隙渗流正交试验方案，进行研究试件的准备；步骤2：实施所述正交试验方案，以渗流系数大小为检测指标，进行正交试验数据处理，并找到对充填裂隙渗流影响显著的因素；步骤3：针对所得到的显著性因素，设计多因素多水平的全面试验，测量每次试验的渗流系数；步骤4：根据所述全面试验数据，回归出单个因素与渗流系数的关系、和多因素耦合作用与渗流系数的关系式。本发明公布的方法科学、严谨，能对影响充填贯通裂隙岩石渗流性能各因素做全面的研究，对地下工程渗流治理和渗流环境下的支护设计与实施具有指导意义。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN105572012
【申请号】CN201510975314
【发明人】王 琦, 李术才, 江贝, 栾英成, 孙会彬, 高松, 王春和, 李延配, 牛晋平, 霍文涛, 张传奎, 石常生, 胡士旗, 梁艳红, 王富奇, 张若祥, 任尧喜, 王德超, 曾艳君, 潘锐, 秦乾, 邵行, 于恒昌, 王雷
【申请人】山东大学, 中建山东投资有限公司, 山东天勤矿山机械设备有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月22日