11 地应力测试.ppt

岩石的水压致裂及地应力测试 在竖直钻孔内封隔一段，向其中注入高压水； 压力达到最大值Pb后岩壁破裂压力下降，最终保持恒定以维持裂隙张开； 关闭注液泵，压力因液体流失而迅速下降，裂隙闭合，压力降低变缓，存在瞬时关闭压力Ps； 完全卸压后再重新注液，得到裂隙的重张压力Pr以及瞬时关闭压力Ps； 最后通过印模器或钻孔电视纪录裂缝的方向。 孔隙水压力的作用 应力解除测量地应力的方法 应力解除测量地应力的方法 应力解除：孔壁应变法 应力解除测量地应力的方法 应力解除测量地应力的方法：孔径变形 应力解除测量地应力的方法：孔径变形 应力解除测量地应力的方法：孔径变形 应力解除测量地应力的方法：孔径变形 应力解除测量地应力的方法：孔径变形 声发射测量地应力 高地应力地区的主要岩体力学问题 σ P0 σ 利用孔壁崩落法测量地应力 孔底应变法孔壁应变法 在局部岩体粘贴应变片，然后在该区域附近切割岩体，使粘贴应变片的岩石卸载，测量其变形恢复量，利用弹性力学计算相应的应变数值。 孔底应变法假定钻孔方向与某一主应力方向一致。测得孔底平面3个方向的正应变，确定主应变和方向，再利用虎克定律确定主应力。 各种变形测量元件 或传感器 空心包体传感器 12 个 应变片 计算孔边的应变，再换算原岩应力。 成功率较低。什么叫成功？ 应力解除测量地应力的方法 围压率定试验 * 成都航空仪表公司社区操场 已经毁坏的苦竹坝水库 5月17日下午北川上游苦竹坝水库发现有决堤险情 抗震救灾指挥部指示北川县城内所有人员迅速撤离 (1) 测量地应力的重要性 地应力对岩体工程影响极大 选址，设计，建设（经济核算） 隧道、洞室的变形和稳定性：支护方式 地震的预报 第七章 岩体的初始应力状态 第七章 岩体的初始应力状态 (2) 地应力的成因 (1) 测量地应力的重要性 大陆板块运动引起的应力场 地幔对流引起的 地心引力引起的（重力场） 岩浆侵入引起的 地温梯度引起的（热应力） 地表剥蚀引起的（地形的因素） 第七章 岩体的初始应力状态 岩体自重应力场 弹性状态、塑性状态 第七章 岩体的初始应力状态 地表剥蚀引起的（地形的因素） 第七章 岩体的初始应力状态 地表剥蚀引起的（地形的因素） 第七章 岩体的初始应力状态 岩体构造应力场 各种地质构造都会引起岩体应力场的改变 依据断层的产状判断应力主要特征 地应力的主要特征 (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向,差别较大 地应力的主要特征 (2) 竖直主应力接近于上覆岩层的重量； (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向； 地应力的主要特征 (2) 竖直主应力接近于上覆岩层的重量； (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向； (3) 岩体工程的深度范围内最大主应力通常 在水平方向； 地应力的主要特征 (2) 竖直主应力接近于上覆岩层的重量； (4) 地应力随深度大致呈线性增加，竖直方向 主应力增加较快，最终成为最大主应力 (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向； (3) 岩体工程的深度范围内最大主应力通常 在水平方向； 地应力的主要特征 (2) 竖直主应力接近于上覆岩层的重量； (5) 地应力在通常具有稳定性，但受到地质运 动（地震）和工程开挖等影响 (4) 地应力随深度大致呈线性增加，竖直方向 主应力增加较快，最终成为最大主应力 (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向； (3) 岩体工程的深度范围内最大主应力通常 在水平方向； 地应力的主要特征 (5) 地应力在通常具有稳定性，但受到地质运 动（地震）和工程开挖等影响 地震前地应力增高，地震后突然降低，以后逐步恢复常态；变化具有一定的周期性 工程开挖的影响范围较小 地应力的主要特征 (2) 竖直主应力接近于上覆岩层的重量； (5) 地应力在通常具有稳定性，但受到地质运 动（地震）和工程开挖等影响 (4) 地应力随深度大致呈线性增加，竖直方向 主应力增加较快，最终成为最大主应力 (1) 一个主应力通常接近于竖直方向，另两个 主应力接近于水平方向； (3) 岩体工程的深度范围内最大主应力通常 在水平方向； 测试地应力的主要方法 分为直接法和间接法两大类 直接法：测试结果就是应力，如变形恢复法、孔壁崩落法和水压致裂法 测试地应力的主要方法 分为直接法和间接法两大类 直接法：测试结果就是应力，如变形恢复法、孔壁崩落法和水压致裂法 间接法：测试结果就是岩石的变形，利用岩石的变形参数来换算，得到地应力的数值如各种应力