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基于聲發(fā)射原理的原巖應(yīng) 基于聲發(fā)射原理的原巖應(yīng) 力 測 量 方法 和 測試裝置

2021-04-13 00:00:00
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關(guān)鍵詞: 地址測試裝置
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所屬領(lǐng)域:
資源與環(huán)境
項目成果/簡介:

本技術(shù)基于聲發(fā)射原理進行原巖應(yīng)力測試的一種方法。聲發(fā)射發(fā)又稱凱塞效應(yīng)法,是巖

石材料的凱塞效應(yīng)來測量巖體原巖應(yīng)力的一種方法。材料在受到外載荷作用時,期內(nèi)部儲存

的應(yīng)變能快速釋放產(chǎn)生彈性波并發(fā)生聲響的現(xiàn)象。1950 年,德國學者凱塞發(fā)現(xiàn),受單向拉

伸作用的材料在應(yīng)力未達到材料的最大先期應(yīng)力時,不會出現(xiàn)明顯的聲發(fā)射現(xiàn)象,但應(yīng)力達

到或者超過歷史上所受的最大值之后,聲發(fā)射率明顯增加,這種現(xiàn)象稱為凱塞效應(yīng)。從很少

產(chǎn)生聲發(fā)射到大量產(chǎn)生聲發(fā)射的轉(zhuǎn)折點就是凱塞效應(yīng)點,凱塞效應(yīng)點的應(yīng)力即為材料在歷史

上受到的最大應(yīng)力。后來,古德曼在 20 世紀 60 年代初通過實驗驗證了材料具有凱塞效應(yīng),

從而為應(yīng)用這一技術(shù)測定巖石應(yīng)力奠定了基礎(chǔ),根據(jù)凱塞效應(yīng),如果從原巖中取回定向巖芯

制成巖石試件,通過對加工好的取自不同方向的巖石試件進行加載聲發(fā)射實驗,并測定凱塞

效應(yīng)點,即可找出每個巖石試件先前受到的最大應(yīng)力值,進而可以求出取樣點的三維應(yīng)力狀

態(tài)。目前進行原巖應(yīng)力的方法主要有直接測量法和間接測量法兩大類,直接測量方法包括扁

千斤頂法、水壓致裂法等,間接測量方法主要有應(yīng)力解除法等,這些方法中一般需要進行大

量的鉆孔、裝配測試傳感器和測定等工程工序,工程量大,如果在地下空間進行原巖應(yīng)力測

試,空間相對狹小,施工不方便,也不易實現(xiàn)大規(guī)模、大區(qū)域內(nèi)的原巖應(yīng)力測量。

本技術(shù)進行原巖應(yīng)力測量和現(xiàn)在所有方法相比,地下空間進行測量時,只需在測量地點

進行一次水平取芯便能完成現(xiàn)場工作,方法簡單,余下少量的測量和計算工作均在實驗室內(nèi)

完成,加快了原巖應(yīng)力測量的工序進行,減少了在地下空間的工作時間,大大減少了測量費

用,特別適合大面積多點區(qū)域內(nèi)的原理應(yīng)力測量,而且比較其它原巖應(yīng)力的測量方法,成功

率明顯提高,使得測量工作更易控制和操作,因此本技術(shù)是原巖應(yīng)力測量中一種施工方便、

工期縮短、成功率高的原巖應(yīng)力測量方法。

項目階段:
試用
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