[發明專利]一種低成本的地應力測試方法有效

申請號：	202110944578.2	申請日：	2021-08-17
公開（公告）號：	CN113756781B	公開（公告）日：	2023-01-24
發明（設計）人：	章慧健;江永旺;陳強;鄭余朝;王海	申請（專利權）人：	西南交通大學
主分類號：	E21B47/00	分類號：	E21B47/00;E21B47/06
代理公司：	成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304	代理人：	羅江
地址：	610000 四***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種低成本應力測試方法
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【說明書】：

本發明涉及地應力測量技術領域，涉及一種低成本的地應力測試方法，包括：測量儀器及測量點位的選擇；在巖石表面按X、Y及斜45°三個方向鉆孔打入膨脹螺栓，安裝振弦應變計；測讀初始頻率值；將水磨鉆機吊在作業臺架上；在掌子面周邊輪廓線上鉆芯；水磨鉆機鉆芯到位后，將芯體取出；重復鉆孔取芯直至掌子面外周形成連續槽道臨空面；測讀此時的頻率值；計算出變形值，得到地應力的大小和方向；通過建模計算，基于當前測取計算的地應力反推得到原始地應力。本發明在采用水磨鉆機開挖隧道的同時輔助實施、大大降低測量成本、測量周期短、性價比高。

技術領域

本發明涉及地應力測量技術領域，具體地說，涉及一種低成本的地應力測試方法。

背景技術

地應力是由于地球經過無數次的地殼運動及其他原因而賦存在地殼物質內的巖體應力。隨著我國基礎設施建設，無論是深部礦井采礦還是在大埋深隧道的建設中，地應力對地下開挖巖體穩定性以及施工過程安全性起至關重要的影響，地應力大小直接影響了工程的設計、施工及后期運營。因此如何準確測量地應力就成為學術界及工程人員的當務之急。

目前，最常用的地應力測試方法主要是應力解除法，而應力解除法中常用的方法是空心包體解除法，其測量的步驟大致如下：測量位置選擇、開挖硐室來盡量減少擾動、打大孔至原巖應力區來進一步排除擾動、打小孔、安裝應變計、取芯和數據采集，其中打孔應注意鉆孔的平直度、大小孔徑向偏差以及孔壁平滑度。

但是目前的空心包體應力解除法測量地應力具有局限性，有以下缺點：

(1)在使用空心包體測地應力的過程中，需要開挖硐室以及打孔(大孔套小孔)且對打孔的施工精度要求高，目的是為了減少對測量區域產生擾動；

(2)定位空心包體應變計方向的定位器比較笨重，不易操作，如果操作不當會對測量造成很大誤差；

(3)測量過程所需的工序繁多，測量儀器需要較多，測量周期長，測量成本高。

因此，需要一種在不開挖硐室及不打大小孔的前提下，因地制宜，利用簡易儀器低成本、短周期測量地應力的方法。

發明內容

本發明的內容是提供一種低成本的地應力測試方法，其能夠克服現有技術的某種或某些缺陷。

根據本發明的一種低成本的地應力測試方法，其包括以下步驟：

(1)測量儀器的選擇，使儀器在富水情況下能夠正常工作；

(2)選擇測量區域；

(3)按應變花布置形式在巖石表面鉆孔打入膨脹螺栓，將應變計的底座焊接在膨脹螺栓上；