[發(fā)明專利]快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010897162.5
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111999148B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰;唐洪宇;徐曜冬;鄒迅;陳凱;謝曉康;李洪亞;石謙;李政;杜卓興;李運(yùn)舟;楊浩宇
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01L5/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1：在現(xiàn)場原位選取砂巖巖體（13），制備現(xiàn)場原巖試樣（1）；

步驟2：在現(xiàn)場原巖試樣（1）上鉆設(shè)應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5），應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）的深度都為3米，應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）布置方式為：應(yīng)力主孔（4）的數(shù)量為一個(gè)，開設(shè)于現(xiàn)場原巖試樣（1）上表面中心，監(jiān)測副孔（5）的數(shù)量為多個(gè)，以應(yīng)力主孔（4）為中心，圍繞應(yīng)力主孔（4）呈多個(gè)圓圈形均勻設(shè)置；

步驟3： 在各監(jiān)測副孔（5）內(nèi)沿孔深方向均勻布置多個(gè)副孔壓力傳感器（8），將鉆孔時(shí)掘出的巖石碎屑物以水泥膠結(jié)后制得的膠結(jié)物回填各個(gè)監(jiān)測副孔（5），各副孔壓力傳感器（8）分別與綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（7）連接；

步驟4：對各應(yīng)力主孔（4）進(jìn)行顏色標(biāo)記，在各應(yīng)力主孔（4）內(nèi)沿孔深方向均勻布置多個(gè)主孔壓力傳感器（3），各主孔壓力傳感器（3）分別與綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（7）連接；

步驟5：利用強(qiáng)度可調(diào)膨脹砂漿材料，配比與現(xiàn)場原巖試樣（1）強(qiáng)度一致的材料，改變膨脹材料的摻量形成不同等級的應(yīng)力，再回填至各應(yīng)力主孔（4）內(nèi)，形成應(yīng)力傳遞源；

步驟6：利用強(qiáng)度可調(diào)膨脹砂漿材料，配比出與應(yīng)力主孔應(yīng)力一致、與現(xiàn)場原巖試樣（1）自身強(qiáng)度一致的材料，均勻涂抹在現(xiàn)場原巖試樣（1）上除應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）所在面的其余各面上，形成側(cè)限強(qiáng)度類巖石的約束邊界層（11），用以提供側(cè)限約束；

步驟7：在現(xiàn)場原巖試樣（1）上除應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）所在面的其他面上安裝應(yīng)力鎖死構(gòu)件（6），即完成應(yīng)力飽和的現(xiàn)場原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的快速構(gòu)建。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于步驟1中，制備現(xiàn)場原巖試樣（1）的方法為：在現(xiàn)場原位選取砂巖巖體（13），在砂巖巖體（13）周圍掘出一圈一定深度的工作面，即制得現(xiàn)場原巖試樣（1）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于：在制得現(xiàn)場原巖試樣（1）后，再在巖樣上方搭建遮雨棚（2）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于：步驟5和6中，強(qiáng)度可調(diào)膨脹砂漿材料由膨脹水泥漿液與煤渣、巖石碎屑物、膨脹劑拌和而成，其中煤渣、水及巖石碎屑物的相對配比由現(xiàn)場原巖試樣（1）的實(shí)測抗壓強(qiáng)度確定，通過改變膨脹劑摻量配比實(shí)現(xiàn)對應(yīng)力的分級調(diào)控。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于步驟2中，當(dāng)需在水平方向上對地應(yīng)力測試方法進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）布置方式為：應(yīng)力主孔（4）的數(shù)量為一個(gè)，開設(shè)于現(xiàn)場原巖試樣（1）上表面中心，監(jiān)測副孔（5）的數(shù)量為多個(gè)，以應(yīng)力主孔（4）為中心，圍繞應(yīng)力主孔（4）呈多個(gè)圓圈形均勻設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于步驟2中，當(dāng)需在水平方向上對地應(yīng)力測試方法進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）的布置方式還可為：應(yīng)力主孔（4）的數(shù)量為兩個(gè)，開設(shè)于現(xiàn)場原巖試樣（1）上表面中軸線的1/3及2/3處，監(jiān)測副孔（5）的數(shù)量為多個(gè)，以每個(gè)應(yīng)力主孔（4）為中心，圍繞應(yīng)力主孔（4）呈多個(gè)圓圈形均勻設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速構(gòu)建應(yīng)力飽和的原巖地應(yīng)力測試標(biāo)準(zhǔn)件的方法，其特征在于步驟2中，當(dāng)需要在豎直方向上對地應(yīng)力測試方法進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)力主孔（4）和監(jiān)測副孔（5）布置方式為：應(yīng)力主孔（4）的數(shù)量為一個(gè)，開設(shè)于現(xiàn)場原巖試樣（1）側(cè)表面中心，監(jiān)測副孔（5）的數(shù)量為多個(gè)，以應(yīng)力主孔（4）為中心，圍繞應(yīng)力主孔（4）呈多個(gè)圓圈形均勻設(shè)置。