岩体原位测试(岩土测试技术).ppt

二、现场岩体三轴试验量测方法有应力解除法和应力恢复法岩体应力测试一般是先测出岩体的应变值，再根据应力-应变关系计算出应力值原理：岩体赋存于一定的应力环境中，在应力作用下岩体产生应变，采用一定的方法将岩体上的应力解除，岩体的应变将相应恢复，测出应变恢复值，即可由应力-应变关系确定岩体应力应力解除法第三节岩体应力测试岩体表面应力解除法选择测点位置，避开局部1地质构造的影响2整平磨光测点的岩体表面，3沿不同方向安置量测元件（电阻应变片和钢环应变计）4接量测仪器，读取开槽前（应力解除前）的初始读数5沿量测元件周围开圆槽切割分离岩体6在切割过程中，应经常测量应变值的变化，并测量应力完全解除后的应变值7换算出应力值8二、应力恢复法

在应力解除后，在槽中再埋入压力枕对岩体施加压力，使岩体应变恢复到切槽前的状态，此时压力枕所施加的应力就可近似当作应力解除前岩体所受的应力值。水压致裂法地应力测试是通过在钻孔中封隔一小段钻孔，然后向封隔段注入高压流体,从而确定原位地应力的一种方法。分为常规水压致裂法(HF法)和原生裂隙水压致裂法(HTPF法)。2种方法试验设备相同，都有封隔器、印模器，使用高压泵泵入高压液体使围岩产生新裂隙或使原生裂隙重张。020103三、水压致裂法水压致裂法当井眼压力足够高时，井壁会劈开一条裂缝，这一过程称为水力压裂。水压致裂法是目前最准确的地应力测试方法(主要是指最小水平主应力和地应力方向)，它的结果往往作为检验其他方法精度的标准。水压致裂法测量系统Hydrauliefractringmerhodmeasuringsystem井壁岩石应力状态图AA’B’BB点处应力当加的液压大于孔壁上岩石所能承受的应力时，将在最小切向应力的位置上，即A点处产生张破裂，并且破裂将沿着垂直于最小主应力的方向扩展。此时孔壁产生破裂的外加液压pc1称为临界破裂压力，且有典型的水力压裂试验曲线出现剪切裂缝破裂漏失停泵裂缝闭合裂缝重张时间井口压力波速试验（Wavevelocitytest）是通过测定岩土体中的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，以确定岩土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法。常用的有钻孔法和表面法；钻孔法分为：单孔波速法、跨孔法表面法分为：表面波法、折射波和反射波法第四节波速测试**第四章岩体原位测试目录一、总则二、岩块试验三、岩体变形试验承压板法试验、钻孔变形试验四、岩体强度试验岩体结构面直剪试验、岩体直剪试验五、岩体应力测试孔壁应变法测试、孔径变形法测试孔底应变法测试六、岩体原位观测地下洞室围岩收敛观测、钻孔轴向岩体位移观测、钻孔横向岩体位移观测七、岩石声波测试岩块声波速度测试、岩体声波速度测试第一节岩体变形测试第二节岩体强度测试第四节波速测试第三节岩体应力测试岩体原位测试岩体的变形是评价工程岩体稳定性的主要指标岩体变形测试方法有静力法和动力法两种动力法有地震法和超声波法等岩体变形是岩块变形和结构面变形的总和静力法有千斤顶法、狭缝法、水压法等第一节岩体变形测试一、千斤顶法（承压板法）基本原理该法就是通过刚性或柔性承压板将荷载加在无限空间的岩面上，测量岩体变形，并把岩体视为均质、连续、各向同性的理想弹性体，按半无限弹性体表面受局部荷载的布西涅斯克(Boussniesg)解，根据所采用的承压板的刚度和形状求解岩体的变形模量等。试验装置1）承压板2）加压装置3）反力装置4）量测装置圆形钢板：厚6cm，直径50.5cm或80cm方形混凝土板：50cm*50cm或70.7cm*70.7cm试验要求试点面积应大于承压板其中加压面积不宜小于(面积2000cm2)试点表面范围内受扰动的岩体应清除干净并修凿平整；岩面的起伏差不宜大于承压板直径的1%在承压板以外受测试影响范围内的岩体表面，应平整、无松动岩块和石渣试点表面应垂直预定的受力方向承压板的边缘距洞侧壁应大于承压板直径D的1.5倍，至洞口应大于2D，至临空面应大于6D两试验点的承压板边缘之间的距离应大于3D试点表面以下3D深度范围内岩性宜相同反力部位要能承受足够的反力整个系统的所有部件的中心保持在同一轴线上，且与加压方向一致试验步骤清洗试点岩体表面，铺一层水泥浆（厚度不大于1cm），放上刚性承压板，轻击承压板，挤出多余水泥浆，并使承压板平行于试点表面在承压板上放置千斤顶，其加荷中心应与承压板中心重合在千斤顶上依次安装垫板、传力柱、垫板，在