测地论文关于数字式空心包体测地应力工程应用论文范文参考资料

地应力测量用数字空心包体大地测量论文【摘要】阐述了HI CELL数字空心包体三轴应力仪的基本结构和空心包体天然应力测量策略的基本原理，并结合工程实践阐述了空心包体原始岩石应力的实际测量策略。对于用于应力计算的力学参数，必须进行精确的测试和选择精确的弹性模量，但泊松比的取值范围小，对应力计算的影响小，因此可以参考相关数据得到值。关键词天然应力空心夹杂弹性模量P315.72 7文件代码 B 1000-405X(xx)-1-45-1介绍地应力测量2在隧道开挖支护设计中起着重要作用。准确掌握隧道原岩的应力状态，结合隧道工程地质勘察、模拟分析和岩石力学性质测试，可以为隧道工程的安全稳定提供科学数据。该应力测量使用空心夹杂物应力消除方法。使用的测量元件是澳大利亚制造的高精度数字空心夹杂物三轴应力计。该应力计可以通过一次放芯获得单孔内点的三维应力状态。通常，在测量孔中进行多次测量，然后采用最小二乘法来获得最可靠的测量数据并使人为误差最小化。由于该策略具有测量精度高、操作简便等优点，其测试结果已广泛应用于矿山、水工建筑物、隧道、地下洞室等工程设计中。1HI CELL数字空心包体原始岩石的应力测试策略。1.1高数字空心夹杂应变仪1.2HI数字空心夹杂应变仪工作原理首先，将装有环氧树脂的应力计筒放入直径为38-42毫米的钻孔中固定。当深度达到预定位置时，通过推动活塞挤出环氧树脂粘合剂。安装杆用于推动应力计的气缸移动活塞，应力计中的电缆可以指示挤压过程是否完成。安装前，用压缩空气吹干并清洁，井壁准备好。当环氧树脂固化时，应变传感器将被牢固地粘合，距离孔壁1.5-2.0毫米，这在数据处理的允许范围内。在夹套芯应力释放过程中，应变响应可通过数据电缆进行监控。数据电缆通过钻杆和应变指示器连接到水龙头。在钻空心套管岩心的应力释放过程中，可以记录应变仪的信息，并可以指示岩心裂缝、应力仪脱胶或岩石的非弹性响应等情况。包含应力计的回收岩心可被放置在压力室中，以重新施加应力，从而获得实际的岩石特性，例如杨氏模量和泊松比。实践2.1地质调查和工程现象兰渝铁路隧道：隧道长7462米，为单孔双线隧道。主要工程地质为白垩系剑阁组泥岩夹砂岩，节理裂隙发育。下伏地层中有多套含油气层。天然气储存在浅层，局部富集形成气囊。施工期间监测的气体浓度高达2.78%。由于隧道内气体浓度高，隧道关闭了一年多，隧道拱顶部分变形。为了确定支护和处理方案，采用HI数字空心包体测量隧道地应力。2.2测试结果根据测量数据绘制的应力消除曲线如图1所示。从图1可以看出，在释放套管芯的过程中，恢复应变随进尺深度的变化基本上是同步的。在套筒孔的释放深度到达应变花位置之前，各应变片测得的应变值一般很小，有些应变片甚至测得负应变值，这是套筒孔引起的应力传递的结果，相当于“开挖效应”。随着释放深度的增加，许多曲线向相反的方向变化。最大应变值出现在钻头经过应变花附近时。当套管孔的深度超过距离被测段一定距离时，应变值逐渐稳定，曲线趋于平缓。最终应变稳定值将作为计算地应力的原始数据。上图清楚地显示了两个应变仪B135和C90异常，这表明当安装传感器时，胶水没有填充传感器和岩石之间的间隙，因此两个应变仪B135和C90没有与岩石完全粘合，从而出现上述情况。然而，两个应变仪的故障对整体测试结果没有太大影响。用应力释放试验测得的钻孔应变值计算地应力时，需要知道测点岩石的弹性模量E和泊松比。该测点岩石的弹性模量和泊松比通过双轴试验确定：E=32.58GPa兆帕，泊松比=0.43。本次地应力测量结果：1=13.8兆帕，2=10.7兆帕，3=7.8兆帕2.3各种参数因素的影响分析岩体应力测量数据的计算主要基于两个力学参数弹性模量e和泊松比v。众所周知，计算应力与弹性模量成正比。因此，弹性模量的选择和准确的测试是获得正确的自然应力的关键之一。对于一般岩体，介于0.15和0.35之间。对于非常软的岩体，应略大于0.35。一般来说，的范围变化不大，因此计算出的应力也很不相同。因此，在应力计算过程中不是一个敏感参数。如果没有直接测量的条件，可以根据相关经验进行估算。结论(1)1)HI数字空心包体应变仪测量岩体中的自然应力比传统的测试方法简单、快速、准确。缺点：只能测量浅部(35m以内)的自然应力，导致套管钻井技术深度大、难度大、精度低。(2)地应力是隧道大变形的主要因素。因此，试验数据在隧道灾害防治中发挥着重要作用。(3)必须准确测试岩心的弹性模量E，应力计算中应力与E成正比。泊松比在应力计算中只影响2和3，而且泊松比取值范围小，最终结果变化不大。因此，如果没有条件直接测量的值，可以根据经验适当取值。_廖春婷，石兆贤。金川矿区原岩应力测量及其在矿山设计中的应用J。岩石力学与工程学报，1983，2 (1): 103