本发明涉及岩土工程室内测试技术领域，特别涉及一种岩盐三轴压缩强度的确定方法。
背景技术
盐岩是一种特殊的岩体，它具有极低的渗透率和良好的蠕变性，是世界上公认的能源储备的理想介质，我国盐穴地下能源储备库正处于大规模建造过程中。然而，由于盐岩特殊的流变特征，在三轴压缩试验过程中岩体的压缩强度测试较为困难。传统的岩石三轴压缩强度确定公式为：p＝f/s。
式中：p为岩体压缩强度，单位mpa；f为最大破坏力，单位kn；s为应力承载横截面积，单位平方毫米。盐岩在三轴承载破坏过程中，岩石产生显著的应变硬化特征，与其他众多岩体不同，盐岩不会产生宏观的破裂断面，而是产生鼓形破坏特征，其承载截面面积逐步增大，岩体依然具有较高的承载能力，无法找到盐岩的破坏峰值强度。随着试验的持续进行，岩石轴向变形量将超过位移引伸计的最大量程，造成其轴向变形量无法准确测定，为准确计算出盐岩的三轴压缩强度带来困难。关于盐岩三轴压缩强度的确定方法，至今尚未形成统一的标准。有些学者将岩石轴向应变为4％时所处的应力水平定义为盐岩的三轴压缩强度，但这一定义方法缺乏理论支撑。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种岩盐三轴压缩强度的确定方法，以可提高压缩强度确定的准确性，并具有较好的使用效果。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种岩盐三轴压缩强度的确定方法，该方法包括以下步骤：
a、开始岩盐三轴压缩试验，将岩盐试样固定在岩石力学试验机上，进行三轴压缩试验，并采集试验过程中的岩盐试样承载应力信息和声发射信息；
b、统计试验数据，得出岩盐试样的承载应力-时间曲线，声发射能量率-时间曲线；
c、确定岩盐试样承载应力σ0，利用声发射能量率-时间曲线，得到岩盐试样的声发射能量释放峰值所对应的时间t，通过时间t并利用承载应力-时间曲线得到岩盐试样的承载应力σ0；
d、确定岩盐试样压缩强度σ，将c步骤中得到的承载应力σ0作为压缩强度σ，即σ＝σ0。
进一步的，利用盐岩试样的环向应变特征重新确定盐岩试样的承载截面信息，对压缩强度σ进行修正。
进一步的，在步骤a中，还包括对试验过程中的岩盐试样的应变信息采集，并得出承载应力-应变曲线，通过步骤c中得到的承载应力σ0值并利用承载应力-应变曲线得到岩盐试样的环向应变值，所述修正公式为σ′＝σ/(1+ε)^2，式中ε为盐岩试样的环向应变绝对值，σ′为修正后压缩强度。
进一步的，所述岩盐试样为圆柱体结构。
进一步的，在步骤a中所述声发射信息的采集方法为：通过在岩盐试样周侧固定多个声发射传感器，各声发射传感器通过电连接的声发射采集系统对声发射信息进行记录和存储。
进一步的，所述声发射传感器为环所述岩盐试样周向均匀布置的至少四个。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的岩盐三轴压缩强度的确定方法，在确定过程中只需要对岩盐试样的承载应力信息和声发射信息即可得出岩盐试样的压缩强度，从而可不必对岩盐试样的环向应变和轴向应变进行测量，简化了试验步骤，且压缩强度的确定结果相比于传统方法将岩石轴向应变为4％时所处的应力水平定义为盐岩的三轴压缩强度更为准确，对深入研究盐岩的力学特征具有十分重要的意义。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的岩盐三轴压缩强度的确定方法的声发射传感器布置示意图；
图2为本发明实施例所述的岩盐试样三轴声发射能量率-时间曲线；
图3为本发明实施例所述的岩盐试样承载应力-时间曲线；
图4为本发明实施例所述的盐岩试样承载应力-应变曲线；
附图标记说明：
1-岩盐试样，2-声发射传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例涉及一种岩盐三轴压缩强度的确定方法，该方法包括以下步骤：
a、开始岩盐三轴压缩试验，将岩盐试样1制成圆柱体，并固定在图中未示出的岩石力学试验机上，进行三轴压缩试验，并采集试验过程中的岩盐试样1承载应力信息和声发射信息。其中声发射信息的采集方法可如图1所示：通过在岩盐试样1周侧固定多个声发射传感器2，为了保证试验的准确性，本实施例中声发射传感器2为环所述岩盐试样1周向均匀布置的至少四个，各声发射传感器2通过电连接的声发射采集系统对声发射信息进行记录和存储，并实现盐岩试样声发射震源的三维定位。本实施例中声发射采集系统可采用北京中仪岩土科技有限公司的岩石三轴声波声发射一体化测试系统，岩石力学试验机可采用深圳市瑞格尔仪器有限公司的re-8200sz型号电液伺服岩石三轴试验机。此外，岩盐试样1在岩石力学试验机上的固定方法以及压缩试验方法均为现有技术，在此不再赘述。
b、统计试验数据，得出岩盐试样的承载应力-时间曲线，声发射能量率-时间曲线。
c、确定岩盐试样1承载应力σ0，利用声发射能量率-时间曲线，得到岩盐试样1的声发射能量释放峰值所对应的时间t，通过时间t并利用承载应力-时间曲线得到岩盐试样的承载应力σ0。
d、确定岩盐试样1压缩强度σ，将c步骤中得到的承载应力σ0作为压缩强度σ，即σ＝σ0。
上述的步骤中，本实施例中将高度200mm、直径100mm的岩盐试样1为例进行举例说明。通过a步骤进进行岩盐三轴压缩试验，并采集试验过程中的岩盐试样1承载应力信息和声发射信息，通过b步骤统计试验数据，得到图3中所示的承载应力-时间曲线，以及图2中所示的声发射能量率-时间曲线，岩盐试样的声发射能量释放峰值所对应的时间t为600s，该时间t为600s时在承载应力-时间曲线所对应的承载应力σ0约为32mpa，岩盐试样1压缩强度σ即为32mpa。
由于在试验过程中岩盐试样1的承载截面信息改变，为提高压缩强度σ确定的准确性，本实施例中可利用盐岩试样1的环向应变特征重新确定盐岩试样1的承载截面信息，以对压缩强度σ进行修正，即在步骤a中，还包括对试验过程中的岩盐试样1的应变信息采集，并得出图4中所示的承载应力-应变曲线(在压缩试验过程中一般规定压缩为正值，膨胀为负值，即岩盐试样1的轴向应变为正值，环向应变为负值)，通过步骤c中得到的承载应力σ0值并利用承载应力-应变曲线得到岩盐试样的环向应变值，所述修正公式为σ′＝σ/(1+ε)^2，式中ε为盐岩试样的环向应变绝对值，σ′为修正后压缩强度。如步骤a—步骤d中确定压缩强度σ为32mpa，当压缩强度σ为32mpa时在图4中所示的承载应力-应变曲线中所对应的环向应变ε绝对值为0.004，通过修正公式计算得到修正后压缩强度σ′约为31.75mpa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。