巖土工程勘察 巖體原位測試

第五章巖體原位測試5.1概述巖體原位測試是在現(xiàn)場制備試件模擬工程作用對巖體施加外荷載，進(jìn)而求取巖體力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn)方法，是巖土工程勘察的重要手段之一。巖體原位測試的最大優(yōu)點(diǎn)是對巖體擾動小，盡可能地保持了巖體的天然結(jié)構(gòu)和環(huán)境狀態(tài)，使測出的巖體力學(xué)參數(shù)直觀、準(zhǔn)確；其缺點(diǎn)是試驗(yàn)設(shè)備笨重、操作復(fù)雜、工期長、費(fèi)用高。巖體原位測試一般應(yīng)遵循以下程序進(jìn)行：(1)試驗(yàn)方案制訂和試驗(yàn)大綱編寫。(2)試驗(yàn)。(3)試驗(yàn)資料整理與綜合分析。巖體原位測試的方法種類繁多，主要有變形試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)及天然應(yīng)力量測等類型。5.2巖體變形試驗(yàn)巖體變形參數(shù)測試方法有靜力法和動力法兩種。靜力法的基本原理是：在選定的巖體表面、槽壁或鉆孔壁面上施加一定的荷載，并測定其變形；然后繪制出壓力-變形曲線，計(jì)算巖體的變形參數(shù)。據(jù)其方法不同，靜力法又可分為承壓板法、狹縫法、鉆孔變形法及水壓法等。動力法是用人工方法對巖體發(fā)射或激發(fā)彈性波，并測定彈性波在巖體中的傳播速度，然后通過一定的關(guān)系式求巖體的變形參數(shù)。據(jù)彈性波的激發(fā)方式不同，又分為聲波法和地震法。5.2.1承壓板法承壓板法又分為剛性承壓板法和揉性承壓板法，我國多采用剛性承壓板法。(一)基本原理：剛性承壓板法是通過剛性承壓板(其彈性模量大于巖體一個(gè)數(shù)量級以上)對半無限空間巖體表面施加壓力并量測各級壓力下巖體的變形；按彈性理論公式計(jì)算巖體變形參數(shù)的方法。該方法視巖體為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的半無限彈性體；(二)試件制備與描述1)試件制備：應(yīng)根據(jù)工程需要和工程地質(zhì)條件選擇代表性試驗(yàn)地段和試驗(yàn)點(diǎn)位置，在預(yù)定的試驗(yàn)點(diǎn)部位制備試件。試件制備具體要求如下：(1)試段開挖時(shí)，應(yīng)盡可能減少對巖體的擾動和破壞。(2)試件受壓方向應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)的實(shí)際受力方向一致。(3)試件的邊界條件應(yīng)滿足下列要求：①承壓板邊緣至硐側(cè)壁的距離應(yīng)大于承壓板直徑的1.5倍；②至硐口或掌子面的距離應(yīng)大于承壓板直徑的2倍；③至臨空面的距離應(yīng)大于承壓板直徑的6倍；④兩試件邊緣間的距離應(yīng)大于承壓板直徑的3倍；⑤試件表面以下3倍承壓板直徑深度范圍內(nèi)的巖性宜相同。(4)試件范圍內(nèi)受擾動的巖體應(yīng)清除干凈并鑿平整；巖面起伏差不宜大于承壓板直徑的1%,承壓板以外,試驗(yàn)影響范圍以內(nèi)的巖面也應(yīng)大致平整,無松動巖塊和碎石。(5)試件面積應(yīng)略大于承壓板，其中加壓面積不宜小于2500cm2。(6)試驗(yàn)反力裝置部位應(yīng)能承受足夠的反力，在大約30×30cm2范圍內(nèi)大致平整，以便澆注混凝土或安裝反力裝置。2)試件地質(zhì)描述：試件的地質(zhì)描述是整個(gè)試驗(yàn)工作的重要組成部分，它可為試驗(yàn)成果分析整理和指標(biāo)選擇提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。搭包括如下胞內(nèi)容絕：贈(1)猶鋼試硐編號成、位置、予硐底高程躍、方位、闊硐深、斷棋面形狀及香尺寸、開缸挖方式及復(fù)日期等希。畝(2)偶競試件編號寒、層位、痛尺寸及制篩備方法等私。罰(3)怠牢試段開挖犬方法及出顏現(xiàn)的巖體念變形破壞資等情況捷。售(4)洞跪巖石類型健、結(jié)構(gòu)構(gòu)共造及主要披礦物成分通和風(fēng)化程誓度瓜。貢(5)懸您地下水情當(dāng)況插。津(6)矩融巖體結(jié)構(gòu)沿面類型、顧產(chǎn)狀、性秤質(zhì)、隙寬愚、延伸性媽、密度及擴(kuò)充填物性著質(zhì)等情況炊。觸(7)游勵(lì)地質(zhì)描述傻應(yīng)提交的圖圖件包括晨：試段地謝質(zhì)素描圖葵、裂隙統(tǒng)攝計(jì)圖表及曬相應(yīng)的照抽片，試段繳地質(zhì)縱橫磚剖面圖，譽(yù)試件地質(zhì)獻(xiàn)素描圖等遙。違(燕三軍)咽夏儀器設(shè)備想及其安裝棒調(diào)試莫1嘴)腿儀器設(shè)備惕：受(1厭)腦加壓系以統(tǒng)郊諷(2帶)貨傳力系遣統(tǒng)殿舅弟(3辯)防量測系撕統(tǒng)赴循2穿)喘儀器設(shè)備啟的安裝調(diào)冠試六尺：忍(1逆)份傳力系統(tǒng)串安膝裝切矩贊(2顫)表量測系統(tǒng)謎安蟻裝足境(鄙四府)純藏試驗(yàn)步驟錦：宅(1)僵篇準(zhǔn)備工狐作折逗(2富)思燒加頁壓挪向森(3舒)遼重復(fù)加作壓遷羨(4洗)腐測表調(diào)整知與調(diào)霞換承年(5輪)增記付錄哥恥(6土)們試驗(yàn)設(shè)備諸拆沈卸亞紛(捆五泊)賤乳成果整昆理總足(1)直哀參照試驗(yàn)印現(xiàn)場點(diǎn)繪拆的測表壓遺力田-禍變形曲線宗，檢查、鬧核對試驗(yàn)爸?jǐn)?shù)據(jù)，剔疼除或糾正塵錯(cuò)誤的數(shù)象據(jù)邊。厭(2)桑極變形值計(jì)鑰算縫(3)多尚以壓籠力償p(MP限a缸)什為縱坐標(biāo)朝、變形喬值斬W(10禿-4cm致)贊為橫坐標(biāo)摩，繪末制連p-騰W魚關(guān)系曲線予。在曲線賀上求取某墊壓力下巖平體的彈性幼變形、塑洞性變形及戴總變形值頃。冶(4承)求按公式計(jì)傅算巖體的澤變形模量具或彈性模代量令蔑。秋5.2.幼2聰狹縫法徹狹縫法又需稱刻槽法輝。一般是念在巷道或故試驗(yàn)平硐宵底板或側(cè)示壁巖面上處進(jìn)行。救狹縫法的閘優(yōu)點(diǎn)是設(shè)豪備輕便、搬安裝較簡批單，對巖構(gòu)體擾動小脾，能適應(yīng)柜于各種方場向加壓，婚且適合于銀各類堅(jiān)硬痛完整巖體扔，是目前濃工程上經(jīng)源常采用的琴方法之一堡。積它的缺點(diǎn)頁是假定條蹲件與實(shí)際雄巖體有一卻定的出入讓，將導(dǎo)致爸計(jì)算結(jié)果觀誤差較大蘋，且隨測全量位置不堅(jiān)同而異。栗(艙一光)屠基本原理作：在巖面西上開一狹助縫，將液冷壓枕放入朝，再用水地泥砂漿填撇實(shí)；待砂麥漿達(dá)到一彈定的強(qiáng)度爸后，對液科壓枕加壓餡；利用布襖置在狹縫搬中垂線上澇的測點(diǎn)量桐測巖體的糾變形，進(jìn)袋而根據(jù)彈非性力學(xué)公廁式計(jì)算巖寬體的變形嘗模量。梨該方法假個(gè)定巖體為饑連續(xù)、各孫向同性、爭均質(zhì)的彈指性聰體陵;勉狹縫視為肉半無限平扁面內(nèi)的橢序圓免形句(俱長短軸比啞視為無限覆大耍)溝孔洞，按包平面應(yīng)力菠狀態(tài)下橢布圓周邊應(yīng)深力與變形陷的關(guān)系計(jì)燙算巖體的經(jīng)變形模量幻。鴿(婦二慎)技試件制備嘩與地質(zhì)描騰述嗎1為)機(jī)試件制備酷應(yīng)根據(jù)需剪要和地質(zhì)臨條件選擇冶有代表性蜓的試驗(yàn)地燙段，確定踐試驗(yàn)位置妄和制備試蹲件。薯具體要求并如下傷：浙葵(1)嗚些清除掉試耕件范圍內(nèi)登的浮石和貞松動巖塊剝。濱(2)共次試件的邊飾界條件應(yīng)朗滿足下列蠢要求：狹詞縫邊緣至允洞壁的距鉛離大洗于愈1.5l珍(卸l裁為狹縫長素度靈)便，距洞口腦和掌子面愿的距離大剃于登2l革,況兩狹縫間駐的距離大默于袍3睡l摸。尚(3幟)汽在選定的執(zhí)試驗(yàn)部位仇開鑿一條看狹惜縫紫(駱或稱直北槽傾)喘，切縫方忠向應(yīng)與工族程受力方捆向垂直，咸狹縫尺寸但應(yīng)視液壓倚枕大小而離定，一般飄約餓60×5罷5×6c移m騙。站2醒)目地質(zhì)描述鞏內(nèi)容與要問求同承壓然板法。鏡(卻三位)莫瞧儀器設(shè)備鑼及安裝調(diào)善試躲杏1圓)干儀器設(shè)備針(1桂)土加壓系愚統(tǒng)姻(災(zāi)2謊)宿測量系統(tǒng)功2丙)服儀器設(shè)備慶的安裝調(diào)誤試則背(1朵)罰埋設(shè)液壓肯枕刊(最2彎)萍測量系統(tǒng)棚安倉裝吐諒(算四滔)榴等試驗(yàn)步桑驟糾岔(1單)企準(zhǔn)備工稍作賤(閑2城)抄加奏壓酸(3鵝)城重復(fù)加崖壓挽(牙4埋)巴測表調(diào)整燕與調(diào)巡換芽(5蝶)桌試驗(yàn)設(shè)備稍拆筆卸濟(jì)喜(攔五逮)叨扣成果整理坡(1沿)擠原始數(shù)據(jù)悉的檢查與并校對。同部承壓板法樹。輔(2迫)隨變形值計(jì)勁算。同承犬壓板法咸。纏(3押)牲繪制壓盜力語-骨變形曲線壘。同承壓代板法說。秀(4枯)摸按公式計(jì)勝算巖體的倍變形模量嗚或彈性模松量。瓶5.2.巷3邁鉆孔變形滋法觀(暴一朝)束沒基本原理膨鉆孔變形雅法是利用高鉆孔膨脹飾計(jì)或壓力匪計(jì)，對孔挪壁施加徑巴向水壓家力鳴(田圖繡5-8滅)賽，測記各晶級壓力下錘的鉆孔徑地向變催形容(U尚)哥。墳與承壓板嫂法相比較勺，鉆孔變芝形法的優(yōu)抱點(diǎn)是：科①倒

單對巖體擾河動小客。錄②爹仆可以在地頸下水位以厚下和較深睛的部位進(jìn)祥行筒。碼③樹蛾試驗(yàn)方向籃基本不受糟限制，且眠試驗(yàn)壓力糧可以達(dá)到業(yè)很大士。叮④壯顏在一次試攔驗(yàn)中可以超同時(shí)量測遞幾個(gè)不同助方向的變疏形，便于挨研究巖體挽的各向異拜性甩。霉垮估其主要缺霉點(diǎn)是試驗(yàn)恰涉及的巖禿體體積較按小。該方源法較適合水于軟巖或衫半堅(jiān)硬巖財(cái)體。施盯(界二申)西試驗(yàn)孔施拒工及地質(zhì)隊(duì)描粱述眨日(1松)業(yè)試驗(yàn)孔施財(cái)工葉試驗(yàn)孔應(yīng)論使用金剛辭石鉆頭鉆疾進(jìn)。鉆孔無深度可視艱工程需要蹲及巖體條款件而定，滅孔徑需略均大于測量欲壓力計(jì)或共膨脹計(jì)直晴徑，且孔怕壁光滑平牢直。在受立壓范圍內(nèi)激，巖性不喊應(yīng)有突變強(qiáng)或大的構(gòu)散造不連續(xù)舉，鐮4罷d膽范圍內(nèi)的厘巖性應(yīng)相攪同；加壓繞段邊緣距棋孔口不小壟于元1羽倍加壓段嘆長，距孔邊底不小瞇于釋0.這5犧倍加壓段辨長，兩試彼點(diǎn)之間距贊離不小既于浸1孩倍加壓段舒長。介(2)外果地質(zhì)描述胡內(nèi)容包括嗓：坊①燒彎鉆孔及試工段編號、防開孔高程崗、孔底高矩程、孔深?？讖郊叭斩钙诘惹闆r壽。逆②酷蜓巖石名稱繼、結(jié)構(gòu)構(gòu)州造、主要誓礦物成分怖及風(fēng)化程息度魯。驚③臣鉆孔巖廈心晉RQ撤D懶值、地下詠水位及巖穗層透水性墻情況沿。繁④胞巖體結(jié)構(gòu)嚷面類型、真產(chǎn)狀、性協(xié)質(zhì)、隙寬裁與充填物對性質(zhì)等絨。折⑤迷應(yīng)提交的暖圖件包括阿：鉆孔平萍面布置圖粗及柱狀圖意。買(僑三資)城靈儀器設(shè)備糾(1栽)粒旋轉(zhuǎn)式鉆旱機(jī)一臺，違包括起吊困設(shè)備、足羊夠長度的駁鉆桿及金曾剛石鉆頭班、掃孔器敲和花桿等織。糖(2份)鹿水誕泵據(jù)1~毒2張臺，離心臨式或往復(fù)請式，最高苦揚(yáng)程應(yīng)相叢當(dāng)于試驗(yàn)疑最高壓力料水頭賠的慎1.勿3險(xiǎn)～絕1.醉5環(huán)倍劍。數(shù)(3)推司鉆孔壓力拾計(jì)或鉆孔展膨脹計(jì)。伍(緊四觸)開夫試驗(yàn)步驟鞋(1)企勉準(zhǔn)備工作百。流(2)遍穿將組裝后故的測量探管頭放入孔請內(nèi)預(yù)定深船度，經(jīng)定奪向后立即謎施哨加總0厚喚5MP離a松的壓力，梅探頭即自限行固定，撫讀取初始狹讀數(shù)撤。寫(3)頓訪加壓笛。每(4)括名每一循環(huán)么過程中，洞一般卸壓想至初始壓型力。最后找一次循環(huán)耕在卸至初植始壓力后碑，應(yīng)進(jìn)行濁穩(wěn)定值讀嘩數(shù)，然后炮將壓力卸愉至零并保瀉持一段時(shí)按間，再移涼動探頭找。叛(5)字法試驗(yàn)結(jié)束轎后，應(yīng)取流出探頭，感對橡皮囊時(shí)上的壓痕餡進(jìn)行描述朋，以確定爸孔壁巖塊石掉落與開蔑裂現(xiàn)象和帝方向憑。藝(6)避搭試驗(yàn)過程石中，如壓肌力突然下惹降，應(yīng)及潛時(shí)取出探芝頭，檢查悠橡皮囊是零否破裂，階若已破裂初需更換后歡再進(jìn)行試漂驗(yàn)。品5.3搏累巖體強(qiáng)度雷試驗(yàn)儉原位巖體洽強(qiáng)度試驗(yàn)倚主要有直苗剪試驗(yàn)、啞單軸和三因軸抗壓試豈驗(yàn)等。盡5.3.惠1蘭直剪試翁驗(yàn)濾讓(灣一授)饑劉基本原理劫與方法霜巖體原位壘直剪試驗(yàn)傭是巖體力臥學(xué)試驗(yàn)中封常用的方醒法，它又慢可分為巖些體本身、旬巖體沿結(jié)賭構(gòu)面及巖獎(jiǎng)體與混凝獨(dú)土接觸面沉剪切三種劑。成每種試驗(yàn)?zāi)c又可細(xì)分斗為抗剪斷青試驗(yàn)、摩茫擦試驗(yàn)及伐抗切試驗(yàn)咳。紋抗剪斷試?yán)m(xù)驗(yàn)是試件皮在一定的炭法向應(yīng)力泡作用下沿題某一剪切始面剪切破益壞的試驗(yàn)屠，所求得齒的強(qiáng)度為靈試體沿該綠剪切面的塊抗剪斷強(qiáng)晃度；制摩擦試驗(yàn)綁是試件剪允斷后沿剪給切面繼續(xù)絹剪切的試辨驗(yàn)，所求遲得的強(qiáng)度奔為試件沿槳該剪切面額的殘余剪艷切強(qiáng)度；胸抗切試驗(yàn)棚是法向應(yīng)彩力為零時(shí)撲試件沿某崇一剪切面蛛破壞的試冠驗(yàn)。抓(深二未)晶試件制備懂與地質(zhì)描艷述毯(1拖)罰試件制備劣。在選定尊的試驗(yàn)部辦位，切割圈出方柱形侵試件，要壓求如下便：證①己同一組試霧件的地質(zhì)且條件應(yīng)基鬧本相同且糊盡可能不詢受開挖的伏擾動；每與組試件宜監(jiān)不少虧于法5裂塊；每塊嗎試件面積博不小柿于羞2500汪cm憲2滾，最小邊屠長不小胖于條50c跨m篩，高度為疊最小邊長跪的紫1/場2深，試件之拋間的距離雀應(yīng)大于最牙小邊長穿的行1.飯5愁倍腿。房②護(hù)試件各面儉需鑿平整彎；對裂隙紫巖體、軟既弱巖體或擺結(jié)構(gòu)面試徒件應(yīng)設(shè)置嚴(yán)鋼筋混凝巖土保護(hù)罩端，罩底預(yù)踏留鍋0.5~敲2c約m仿的剪切縫長。樹③完對斜推法密試件，在燕施加剪應(yīng)焦力的一面字應(yīng)用混凝酸土澆注成陪斜面，也遇可在試件吊受剪力面搞放置一塊友夾角刃約狡15瞇°定的楔形鋼荒墊板。港(2岔)泛地質(zhì)描述番。內(nèi)容與育要求如下得：頂①無試驗(yàn)及開斃挖、試件戰(zhàn)制備的方請法及其情途況脆。格②捐巖石類型長、結(jié)構(gòu)構(gòu)揭造及主要伯礦物成分抄。估③口巖體結(jié)構(gòu)庸面類型、食產(chǎn)狀、寬靜度、延伸使性、密度毅及充填物獸性質(zhì)等健。輔④般試驗(yàn)段巖宿體風(fēng)化程也度及地下劍水情況孟。足⑤協(xié)應(yīng)提交的捧圖件為試慮驗(yàn)地段工隱程地質(zhì)圖閑及試體展飲示圖、照雕片等。仙(喂三逃)淋儀器設(shè)備言及安裝調(diào)脈試拴插1槐)拔儀器設(shè)備賢(置1喇)賓加壓系統(tǒng)怠。唐(2痛)保傳力系統(tǒng)功。女(3薄)龍量測系統(tǒng)篩。換盞2馬)層儀器設(shè)備驗(yàn)安裝調(diào)友試判丹(音1浮)生法向荷載搬系統(tǒng)安裝款。希(2哈)否剪切荷載伴系統(tǒng)安裝亭。滴(情3絞)灘量測系統(tǒng)醫(yī)安裝健。屋蹲(溜四浴)阻試驗(yàn)步驟胃儀器設(shè)備柱安裝調(diào)試蠟并經(jīng)一定胸時(shí)間的養(yǎng)益護(hù)后可開創(chuàng)始試驗(yàn)，圈其步驟如益下：京(1平)單施加法向耗荷載糕。機(jī)(2含)注施加剪切肌荷載熱。瞞(3抗)社拆除設(shè)備君及描述試暫件破壞情鞏況。胸(4役)云重復(fù)試驗(yàn)屯。襪(販五瓣)愛勝成果整理孤(1)斧泛按公式計(jì)葬算各級荷蜻載作用下加剪切面上帆的應(yīng)力種。持(2)鳳凝繪制各法扇向應(yīng)力下胳的剪應(yīng)遮力量(段τ潛)善與剪位移燙。根據(jù)曲圓線特征，笑確定巖體聯(lián)的比例極脊限、屈服呆強(qiáng)度、峰艱值強(qiáng)度及需殘余強(qiáng)度叛等數(shù)值內(nèi)。涼(3)非舊繪制法向百應(yīng)力與比漿例極限、臨屈服強(qiáng)度潮、峰值強(qiáng)萄度及殘余發(fā)強(qiáng)度關(guān)系逼曲線，并丑按庫侖表己達(dá)式確定式相應(yīng)蔑的湊c姜、蹄φ怒值。厭5.3.周2絡(luò)三軸試驗(yàn)慨(墨一霜)休眉基本原理簡原位巖體吃三軸試驗(yàn)撇一般是在支平硐中進(jìn)先行的，即額在平硐中慨加工試件內(nèi)，并施加塑三向壓力倘，然后根焦據(jù)莫爾理嚴(yán)論求巖體典的抗壓強(qiáng)急度層及影E催0貓、揚(yáng)μ混等參數(shù)。銜試驗(yàn)又分昏為等圍罰壓調(diào)(鎮(zhèn)σ菠1謊＞席σ尋2咬=自σ員3恨)愁三軸試驗(yàn)乎和真三游軸勉(稍σ畝1美＞攻σ火2肯＞亂σ踩3涉)籍試驗(yàn)兩種治。限(石二惰)足姜試件制備雕與地質(zhì)描誕述狼(1)擱眨試件制備深。喇蘋在選定的黎試驗(yàn)部位揭，切割出沒立方體或萍方柱形試附件，一面悟與巖體相聽連，件的霉最小邊長姑應(yīng)不小獻(xiàn)于塞30c參m題，每譜組允5訊塊。同一巾組試件的櫻地質(zhì)條件濕應(yīng)基本相診同且盡可圍能不受開罷挖擾動。成(袍三綿)劇耗儀器設(shè)備寇與安裝調(diào)祖試撤1蛾)澆儀器設(shè)畏備撲營(1)叔再加壓系統(tǒng)亭。敢①氣液壓千斤嗓頂比100~境200t蜂,5~肝8莖臺粉。爹②槽液壓雜枕芒4-老5胖臺，加壓穿面積應(yīng)與餓試件受壓愉面相適應(yīng)少，出楊力談10-2翼0MP泛a檢。煤③漏手搖式或廈電動式油混泵，最大丘壓力應(yīng)與嘗施壓相匹鋤配耕。急④奮壓力表若象干個(gè)粒。絞⑤竟高壓油管墻及快速接萬頭退。?、藿惴€(wěn)壓裝置帖。傅(2)飯?jiān)~傳力系統(tǒng)毒包括傳力挺柱、傳力防架及鋼墊泛板，其數(shù)俘量和尺寸聚應(yīng)能滿足畜試驗(yàn)的需楚要峽。蔥(3)赴堤量測系統(tǒng)臘包括測表稠支架、磁奧性表座和請百分表等平。糟(4)趨按其他。包承括瀝青油結(jié)毛氈、毛飄氈及黃油剪等潤滑系弊統(tǒng)和安裝枕工具等。昂(燭五票)司箏成果整理武寬成果整理?；就臆垉?nèi)三軸試吉驗(yàn)，內(nèi)容質(zhì)包括：吵(1牌)礙在廳τ靜-映σ謊坐標(biāo)系中猴，繪制極次限應(yīng)力圓租包絡(luò)線，事并求出巖搶體的剪切賊強(qiáng)度參杜數(shù)鄉(xiāng)c汁、丙φ薯值。饒(2旋)殖繪靈制回(鋤σ墓1貌-竄σ嫌3)暴~陷ε違(眉應(yīng)糞變暑)堤曲線，求眨出巖體的稍變形模終量集E吐0推與泊松匯比網(wǎng)μ求。粗5.志4味巖體應(yīng)力燥測試建常用的應(yīng)根力量測方弟法主要有籮：應(yīng)力解溝除法、應(yīng)壇力恢復(fù)法盆和水壓致羽裂法等。蠻這些方法陳的理論基狡礎(chǔ)是彈性蘋力學(xué)。翁5.4.植1祝應(yīng)力解除甚法有基本原理幼應(yīng)力解除膚法的基本壟原理是：都巖體在應(yīng)蟲力作用下率產(chǎn)生變匙形卵(側(cè)或應(yīng)簽變瞎)吳。當(dāng)需測緩定巖體中也某點(diǎn)的應(yīng)肺力時(shí)，可狂將該點(diǎn)一部定范圍內(nèi)聚的巖體與倘基巖分離渠，使該點(diǎn)舟巖體上所巾受應(yīng)力解鴿除。這時(shí)類由應(yīng)力產(chǎn)閑生的變毒形湊(索或應(yīng)舊變就)腦即相應(yīng)恢撒復(fù)。通過環(huán)一定的量塌測元件和央儀器量測赴出應(yīng)力解蹤除后的變?nèi)坌沃?，即州可由確定士的應(yīng)力與瘋應(yīng)變關(guān)系申求得相應(yīng)笑應(yīng)力值。禿應(yīng)力解除伴法據(jù)測量丸方法不同鬧可分為表濕面應(yīng)力解脈除法、孔柏底應(yīng)力解初除法和孔雨壁應(yīng)力解塑除法三種海。除孔壁應(yīng)力維解除燈法傾(凍或稱鉆孔隔套芯應(yīng)力急解除微法喪)次。該方法蛇的基本原宏理是在鉆翻孔中安裝矮變形或應(yīng)賭變測量元茫件，測量漁套芯應(yīng)力糠解除前后可鉆孔半徑大變化撲值計(jì)(掠徑向位證移免)采，用該孔期徑變化值蔽來確定巖鉛體應(yīng)力值譽(yù)。燒目前常用烏的變形測其量元件有家：門塞式冷應(yīng)變計(jì)、盟光彈性應(yīng)昆變計(jì)、鋼魄環(huán)式鉆孔咐變形計(jì)、款壓磁式鉆澡孔應(yīng)力計(jì)聾和空心包凝體式單孔慌全應(yīng)力計(jì)筍等。野5.4.與2晝應(yīng)力恢復(fù)虎法猴基本原理然應(yīng)力恢復(fù)商法一般在肌平硐壁坑面聽(露也可在地囑表露頭從面誠)息上進(jìn)行。孟在巖面上糾切槽，巖戒體應(yīng)力被哭解除，應(yīng)認(rèn)變也隨之衣恢復(fù)；然扔后在槽中鍬再埋入液井壓枕，對樓巖體施加慌壓力，使勺巖體的應(yīng)瘋變恢復(fù)至始應(yīng)力解除房前的狀態(tài)癥；此時(shí)，瞎液壓枕施括加的壓力探即為應(yīng)力綠解除前巖快體受到的白應(yīng)力，這舟一應(yīng)力值巷實(shí)際上是俊平硐開挖蠟后壁面處訊的環(huán)向應(yīng)浩力。通過它量測應(yīng)力魄恢復(fù)后的鬧應(yīng)力和應(yīng)偷變值，利艷用彈性力卡學(xué)公式即姨可求解出您測點(diǎn)巖體油中的應(yīng)力蕉狀態(tài)。姨根據(jù)所采盈用應(yīng)變計(jì)場的類型不陸同，應(yīng)力揭恢復(fù)法可攀分為鋼弦住應(yīng)變計(jì)法攏、電阻片逼法和光彈勸應(yīng)變計(jì)法痕，本節(jié)僅響介紹電阻晃片法。桃應(yīng)力恢復(fù)充法適應(yīng)于障堅(jiān)硬、半渾堅(jiān)硬完整錘巖體。盯5.4.滔3碑水壓致裂貌法袍（一）基勿本原理金水壓致裂醫(yī)法是利用并橡膠栓塞棋封堵一段兵鉆孔，然異后通過水股泵將高壓瞎水壓入其炭中，使孔站壁巖體產(chǎn)壟生拉破裂被。般假定鉛直奴鉆孔孔軸愉平行于某芬一巖體應(yīng)振力分量時(shí)服，典型情喇況下的水囑泵壓力隨鞭時(shí)間變化驅(qū)的關(guān)系如旗圖總5-1液8銜所示。壓認(rèn)力嗓從厘p騙0凈開始增加弄，到峰趁值奶pc榆1摸時(shí)，孔壁誤某特定部幻位將產(chǎn)生色拉破裂，移壓力也隨階之降低，踏并穩(wěn)定最于襲p收s賀，這一壓留力稱為封踐井壓沖力英(悼或稱關(guān)閉啞壓返力瘡)選。這時(shí)若牢人為地降細(xì)低水壓力晚，則孔壁認(rèn)拉裂隙在載巖體應(yīng)力已作用下將池閉合。當(dāng)竄再次升壓皆時(shí)，裂隙墳將再次張?jiān)鲩_，壓力跟達(dá)到峰體值嘉pc弓2繞后再次降坦低并穩(wěn)定楚在幻p界s咳值附近。曉利用測得知的幾個(gè)特束征壓幅力究pc厲1巧、阿pc揀2倘、遷p羞s委及拉裂隙揉方位等數(shù)碗據(jù)，根據(jù)讓彈性力學(xué)斧中圓形孔毛洞周邊應(yīng)葛力公式即能可求得巖挎體中的兩享個(gè)水平應(yīng)扒力值，而終鉛直應(yīng)力忠可大致等舞于齡ρ時(shí)g席h去。另外，斥大量的試錄驗(yàn)資料表偽明，孔壁想的初始破撲裂通常是即鉛直的，篩且沿最大封水平主應(yīng)鈴力方向發(fā)晴展，借此想可判斷巖辛體中水平想應(yīng)力的方泛向。源水壓致裂軋法的主要孔優(yōu)點(diǎn)是慣：彼①姐量測深度耽不受限制延、代表性警好變。遲②辮試驗(yàn)設(shè)備辭簡單，操陵作方便，姿測量結(jié)果惕直觀，精拖度高。剩主要缺點(diǎn)墻是主應(yīng)力剪方向難以診準(zhǔn)確確定霧。膝5.鈔5琴巖體現(xiàn)場冤簡易測試種5.5.廚1酷巖體聲波來測試枯(擠一骨)驚基本原門理押商當(dāng)巖體受弄到振動、敵沖擊或爆罪破作用時(shí)昌，將激發(fā)乖不同動力寇特性的應(yīng)擇力波，根謎椐波動理遙論可以求耽得巖體的莊動力學(xué)參遣數(shù)。酷(污二敢)電獅測笨線佳(室點(diǎn)昂)談選擇與地奉質(zhì)描述至在平硐、寬鉆孔或地臂表露頭上扣選擇代表側(cè)性測線和精測點(diǎn)。測揪線應(yīng)按直彼線布置，盼各向異性稿巖體應(yīng)按脾平行與垂顯直主要結(jié)充構(gòu)面布置切測線。相賢鄰兩測點(diǎn)錢的距離，淚可據(jù)聲波尾激發(fā)方式丑確定，換惡能器激發(fā)霞為淚1-3快m得；電火花陽激發(fā)哭為妙10-3醬0桑m珠，錘擊激寒發(fā)應(yīng)大俗于錢3爸m慚。嗓測點(diǎn)地質(zhì)難描述內(nèi)容有包括：巖她石名稱、第顏色、礦珠物成分、恭結(jié)構(gòu)構(gòu)造軟、膠結(jié)物葵性質(zhì)與風(fēng)荒化程度；百主要結(jié)構(gòu)貧面產(chǎn)狀、而寬度、長功度、粗糙播程度和充對填物性質(zhì)而及其與測溜線的關(guān)系悠等；提交觀測點(diǎn)平面輩展示圖，總剖面圖及別鉆孔柱狀假圖等圖件版。蒼(稈三托)診成果整理斥與應(yīng)用咬(1脊)顫按公式計(jì)構(gòu)算巖體的醬縱、橫波跳速明度分(2西)漿按公式計(jì)爐算巖體動笑彈性參煮數(shù)銷(3蓬)秧按公式計(jì)返算巖體的胳聲學(xué)參館數(shù)卡條搜利用以上碌各種指標(biāo)型可以評價(jià)貢巖體的力仁學(xué)性質(zhì)、殿巖體質(zhì)量灑、風(fēng)化程致度及其各福向異性特票征。此外燭，還可以換波速指標(biāo)逗進(jìn)行巖體雜風(fēng)化分帶屈、巖體分用類和確定波地下硐室援圍巖松弛逐帶等。格5.5.鮮2多巖石點(diǎn)荷麻載強(qiáng)度試個(gè)驗(yàn)粉藏(蛙一期)丟基本原理憤點(diǎn)荷載試嶺驗(yàn)是將巖扭塊試件置覽于點(diǎn)荷載標(biāo)儀的兩個(gè)家球面圓錐攏壓頭間，至對試件施曉加集中荷毛載直至破侮壞，然后歌根據(jù)破壞老荷載求巖克石的點(diǎn)荷龜載強(qiáng)度。政此項(xiàng)測試遍技術(shù)的優(yōu)染點(diǎn)是，可抽以測試不阿規(guī)則巖石衰試件以及簡低強(qiáng)度和炭嚴(yán)重風(fēng)化張巖石的強(qiáng)禍度。自(麗三氣)桐試驗(yàn)步驟似(1盈)艦試件制備絨。在基巖其露頭上取暫小巖石樣獸，用地質(zhì)害錘略微加叨工使之成兆為翠3-5c防m(xù)衫見方的巖瞞塊，每種居巖性約趁需種10-1陶5歷塊。在鉆油探中也可送取巖心加漢工成光高政3-5c鈔m齡的柱體作駐為試件懷。參(2賴)潛試樣描述桿。內(nèi)容包述括巖性、集結(jié)構(gòu)構(gòu)造伍、結(jié)構(gòu)面?zhèn)蛱卣骷芭c虹加力方向蓄間關(guān)系和艇巖石風(fēng)化勁程度等辜。命(3妥)柿試樣安裝牌。安裝前瞧先檢查儀隸器上、下開加荷錐頭飄是否對中永，然后將遞試件放入易儀器歉中供,責(zé)搖動油泵勢升起下錐焦頭，使加半荷錐頭與誕試件的最豈短邊方向外平行且緊聞密接化觸具,頌并注意讓嬸接觸點(diǎn)盡州量與試樣富中心重合鏡。憑(4路)光加荷。試屯樣安裝好艘后，調(diào)整蔥壓力表指窗針至零點(diǎn)姓，以每稼秒語0.05障-0.1開MP灑a筐的速度均嘗勻加荷至拋試件破壞致，記下破燥壞時(shí)的壓養(yǎng)力表讀悄數(shù)而(F席)果。下(5摸)猶描述試件驕破壞特征志。正常的梯破壞面應(yīng)建同時(shí)通過呢試件兩加醬荷點(diǎn)，否拾則試驗(yàn)無娃效，應(yīng)舍斑棄。有效晉試件描述雹內(nèi)容包括瞞破壞面形管狀及破碎數(shù)程嘴度柳(胡碎裂塊柏?cái)?shù)刷)下。委(6史)佛破壞面尺烏寸測量。氏尺寸測量吉包括上下歸加荷點(diǎn)間燦的距炮離劃(D柏)門和垂直于藏加荷點(diǎn)連腿線的平均能寬箏度舅(Wf定)土，求出破苦壞面面五積