巖體初始應(yīng)力的量測方法

1、 HYPERLINK /thread-10350898-1-1.html o 巖體初始應(yīng)力的量測方法巖體應(yīng)力現(xiàn)場測量的目的：了解巖體中存在的應(yīng)力大小和方向從而為分析巖體工程的受力狀態(tài)以便為支護(hù)及巖體加固提供依據(jù)。巖體應(yīng)力測量還是預(yù)報(bào)巖體失穩(wěn)破壞以及預(yù)報(bào)巖爆的有力工具。應(yīng)力解除法應(yīng)力解除法既可量測洞室周圍較淺部分的巖體應(yīng)力，又可量測巖體深部的應(yīng)力。應(yīng)力解除法基本原理是：當(dāng)需要測定巖體中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)人為地將該處的巖體單元與周圍巖體分離，此時(shí)，巖體單元所受的應(yīng)力將被解除同時(shí)該單元體的幾何尺寸產(chǎn)生彈性恢復(fù)。應(yīng)用一定的儀器測定這種彈性恢復(fù)的應(yīng)變值或變形值，于是就可以借助彈性理論計(jì)算出原巖應(yīng)力 。為了

2、測定距邊墻表面深度為Z處的應(yīng)力-1）深度為Z的鉆孔；2）鉆頭將孔底磨平、磨光；3）貼上電阻應(yīng)變片；4）“套鉆”掏槽（槽深約5cm左右）；5）應(yīng)力解除，巖芯也就產(chǎn)生相應(yīng)的變形。應(yīng)力恢復(fù)法利用應(yīng)力恢復(fù)法量測巖體表面應(yīng)力時(shí)1）在巖體表面沿不同方向安置三個(gè)應(yīng)變計(jì)。2）初始讀數(shù)；3）與所測應(yīng)力相垂直的方向開挖一狹長槽；4）裝千斤頂于槽中；5）三個(gè)應(yīng)變計(jì)讀數(shù)恢復(fù)到挖槽之前的數(shù)值，千斤頂施加單位壓力；水壓致裂法水壓致裂法在20世紀(jì)50年代被廣泛應(yīng)用于油田，通過在鉆井中制造人工的裂隙來提高石油的產(chǎn)量。哈伯特（M. K. Hubbert）和威利斯（D. G. Willis）在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了水壓致裂裂隙和原巖應(yīng)力之

3、間的關(guān)系。這一發(fā)現(xiàn)又被費(fèi)爾赫斯特（C.Fairhurst）和海姆森（B. C. Haimson）用于地應(yīng)力測量。水壓致裂法的具體測量步驟簡述如下：1) 首先打鉆孔到準(zhǔn)備測量應(yīng)力的部位，并將鉆孔中待加壓段用封隔器密封起來。2) 向隔離段注射高壓水，直至孔壁出現(xiàn)開裂，獲得初始開裂壓力Pi；然后繼續(xù)施加水壓以擴(kuò)張裂隙，當(dāng)裂隙擴(kuò)張至3倍直徑深度時(shí)，關(guān)閉高水壓系統(tǒng)，保持水壓恒定；此時(shí)的應(yīng)力稱為關(guān)閉壓力，記為Ps；最后卸壓，使裂隙閉合。3) 重新向密封段注射高壓水，使裂隙重新打開并記下裂隙重開時(shí)的壓力Pr和隨后的恒定關(guān)閉壓力Ps，重復(fù)2-3次。4) 將封隔器完全卸壓，連同加壓管等全部設(shè)備從鉆孔中取出。5) 測量水壓致裂裂隙和鉆孔試驗(yàn)段天然節(jié)理、裂隙的位置、