[發(fā)明專利]巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211728956.4
• 申請(qǐng)日: 2022-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN115979811A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志勇;陳強(qiáng);崔銀祥;游敏;李樹森;胥建華;聶德新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳志勇;陳強(qiáng);崔銀祥;游敏;李樹森;胥建華;聶德新
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/06;G01N3/02
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 楊冬

1.巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，包括以下步驟：

步驟一：

選擇試驗(yàn)場(chǎng)地，確定巖層面(7)的測(cè)試點(diǎn)和放置承壓板的位置，在承壓板(41)的中心鉆設(shè)中心孔(2)，在承壓板(41)的周邊外側(cè)周向均布鉆設(shè)至少4個(gè)周邊聲波孔(3)；鉆設(shè)的中心孔(2)和周邊聲波孔(3)，穿越承壓板下方巖體不連續(xù)面(8)；

步驟二：

在中心孔(2)安裝提供反力的錨頭(6)、精扎螺紋鋼(43)組成反力裝置，在中心孔(2)安裝提供變形試驗(yàn)加載壓力的裝置(41),在每個(gè)周邊聲波孔(3)安裝聲波測(cè)試探頭(51)和安裝檢波器(52)；安裝試驗(yàn)千斤頂及測(cè)試系統(tǒng)(42)；鎖緊上錨頭(44)；

步驟三：

按多級(jí)單循環(huán)方式開展變形試驗(yàn)，同步開展每級(jí)荷載的聲波、地震波測(cè)試，得到各級(jí)荷載下變形模量、聲波波速、地震波速；

步驟四：

用彈性力學(xué)解析解公式計(jì)算各級(jí)荷載下變形模量及彈性模量：

W＝(2(1-μ²)qD)/(πE)-((1-μ²)qd²/2ED)

式中；W—變形量(cm)；E—變形模量(MPa)；q—承壓板壓力(MPa)；

D—承壓板直徑(cm)；d—中心孔直徑(cm)；π—圓周率；μ—泊松比；

用測(cè)得的聲波、地震波波速，計(jì)算動(dòng)彈性模量，彈性波波動(dòng)方程，波速與介質(zhì)模量、密度、泊松比的理論關(guān)系：

式中：E_d—?jiǎng)訌椥阅Ａ浚沪獭此杀龋籚_P—縱波速度；V_S—橫波速度；G—剪切模量；ρ—巖體密度。

2.如權(quán)利要求1所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，

在步驟二中，在周邊聲波孔(3)的上部安裝聲波測(cè)試探頭(51)，在周邊聲波孔(3)的下部安裝檢波器(52)。

3.如權(quán)利要求2所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，在周邊聲波孔(3)的深度垂直方向間隔安裝至少3個(gè)檢波器(52)。

4.如權(quán)利要求1或2所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，在聲波孔(3)的上部安裝聲波測(cè)試探頭(51)。

5.如權(quán)利要求1所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，

在現(xiàn)場(chǎng)最差與最好的多類型巖體之間，選擇若干個(gè)位置，開展多試驗(yàn)點(diǎn)的變形試驗(yàn)，然后用多點(diǎn)配對(duì)的靜變形模量E、聲波縱波波速，可分別建立：縱波波速與靜變形模量；動(dòng)彈模與靜變形模量相互間相關(guān)系數(shù)很高的關(guān)系式。

6.如權(quán)利要求5所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，所述的多試驗(yàn)點(diǎn)為10以上。

7.如權(quán)利要求1或2所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟三中的多級(jí)單循環(huán)方式為多級(jí)單循環(huán)加壓，一共分6級(jí)，每級(jí)壓力增加1MPa左右，承壓板上應(yīng)力最終達(dá)到6MPa；在每級(jí)加壓過程中，測(cè)得巖體變形量W，同時(shí)每個(gè)聲波測(cè)試探頭(51)發(fā)出聲波、地震波測(cè)試信號(hào)，檢波器(52)接受到與之安裝在不同周邊聲波孔(3)的聲波、地震波。

8.如權(quán)利要求1所述的巖體動(dòng)-靜變形參數(shù)同體、同向、同步測(cè)試方法，其特征在于，在步驟一中，選擇試驗(yàn)場(chǎng)地后，在確定巖層面(7)的測(cè)試點(diǎn)處鋪設(shè)薄層水泥保護(hù)層(1)，所述的承壓板(41)鋪設(shè)在薄層水泥保護(hù)層(1)上。