第6章 岩体应力测试.ppt

4.2 测试方法 （一） 钻孔测试段布置 （二）主要仪器设备 （三）测试准备 （四）测试步骤 （五）测试成果整理 Hohai University 图 6-19 水压致裂过程与工程岩体应力的关系 Hohai University 岩体应力计算公式： 式中： SH、Sh—钻孔横断面上的大、小平面主应力 Pb—岩体破裂单位压力，MPa； P0—岩体孔隙单位压力，MPa； —岩体抗力强度，MPa； Ps—瞬间关闭单位压力，MPa; Pr—瞬间关闭单位压力，MPa; Hohai University 第五节 表面应变法测试 5.1 本测试方法包括两种：表面应力解除法和表面 应力恢复法。 图6- 20 表面应力解除法布置 图6-21 恢复法液压枕及应变计 5.2 表面应力解除法 （一）测区布置 （二）主要仪器和设备 （三）测试准备 （四）仪器安装 （五）解除法测试及稳定标准 （六）解除法测试成果整理 Hohai University （1）采用电阻片应变计时按下式计算： Hohai University 式中 —解除应变值， ； —与解除深度对应的应变数仪读数 ； —应变仪初始读数， 。 5.3 应力恢复法 （一）测区布置 （二）主要仪器和设备 （三）测试准备 (四）仪器安装 （五）液压枕的安装 （六）恢复法测试 Hohai University Hohai University Hohai University ——岩土工程科学研究所 孔纲强 2011年12月 Hohai University 第六章 岩体应力测试 岩体应力泛指岩体内部存在的应力。在天然状态 下，岩体内部存在的应力，称为岩体初始应力、 天然应力或岩体原始应力，在地质学中通常都称 为地应力。 岩体应力来自岩体自重、地质构造运动、地形势、 剥蚀作用和封闭应力等五个方面，主要组成成分 为岩体自重应力和地质构造应力。 （1）自重应力。 式中 —侧压系数，可根据半无限体侧向变形 为零的条件求得，即 （2）构造应力。 地质构造应力一般认为是水平向作用力。假定 地质构造应力S为沿水平轴x方向作用，即坐标 轴x、y、z都与应力场的主方向一致，它随深 度的变化如图6-1所示 Hohai University Hohai University 图6-1 自重应力场的变化 （3）岩体初始应力场。 岩体初始应力场为岩体自重引起的应力场与地 质构造运动引起的应力场的叠加，它随深度的变化 如图6-2所示 图6-2 地质构 造应力 场的变 化规律 Hohai University 第一节 孔壁应变法测试 Hohai University 1.1 孔壁应变法的套孔应力解除技术示意图如图6-3 所示，钻孔套心过程就是围岩应力释放过程， 测量套孔前后中心孔孔壁应变的变化量，计算 出测点处岩体的应力状态。 1.2 CJS-1型钻孔三向应变计是典型浅孔孔壁应变 计，其结构示意图如图6-4所示，应变片布置如 图6-5所示 图6-3 套孔应力解除过程 Hohai University Hohai University 图6-4 CJS-1型钻孔三向应变计结构 图6- 5 CJS-1型钻孔三向应变计应变片布置形式 Hohai University 1.3 CKX-97型空心包体式钻孔三向应变计结构示意 如图6-6所示，CKX-97型空心包体式钻孔三向应 变计应变片的布置示意如图6-7所示。 Hohai University 图6- 6 CKX-97型空心包体式钻孔三向应变计结构 1.4 深孔水下孔壁应变计。 深孔水下孔壁应变计结构示意如图6-8所示 Hohai University 图6- 7 CKX-97型空心包体式钻孔三向应变计应变片的布置 Hohai University 图6- 8 深孔水下孔壁应变计结构 （一）测点布置； （二）地质描述; （三）主要仪器设备; （四）测试准备应符合规定; （五）孔壁应变计的安装; Hohai University 1.6 测试方法： （六）孔壁应变法测试及稳定标准 （七）岩心围压试验应符合规定 Hohai University 岩芯围