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岩体表面应力测量技术问题探讨

更新时间:2025-01-10 工作计划 版权反馈
【摘要】:2)凿槽方法的合理选用凿槽是岩体表面应力测量成败的关键。5)测量元件的选用通常用于岩体表面应力测量的测量元件主要是电阻丝应变片和钢弦应变计。6)测量元件的防潮隔温防爆处理岩体表面应力测量元件是直接安装在岩壁上,洞室环境包括高达80%以上的湿度、温度变化、爆破影响等,直接影响测试的成败。

1)测点岩面的处理

在试验地段确定以后,应采用防震孔小爆破、或光面爆破进行开挖,使岩壁受开挖爆破影响减小到最低程度。测点岩面必须清理破碎岩石,检查有无节理裂隙密集或内部空洞的现象,如果有,则应另选测点。测量元件安装必须避开周围裂隙。对粘贴电阻应变片位置,必须平整磨光。

2)凿槽方法的合理选用

凿槽是岩体表面应力测量成败的关键。对表面应力解除测量法,凿槽的工具以用轻便电钻一次钻成岩心,或用小金钢石钻头边钻进边移动切割成岩心为佳。若采取先钻小孔而后使其相互连通成槽的方法(连续排钻法),则应注意钻孔要对称地进行,以免岩心受力不均,甚至引起应力集中现象。

3)解除应变全过程的测读

凿槽的目的是使岩心与周围岩体分离,岩心部分的应力充分释放。根据国内外的经验,当h/d=0.4~0.6(h为掏槽深度,d为岩心直径)时,即可满足。因此,凿槽应按深度分级进行,同时测读解除应变。图2-11是国内某工地以5片电阻丝应变片组成的应变丛测得经过筛选的三条ε~h/d全过程曲线。

图2-11 表面应力解除测点S2-5的ε~h/d全过程曲线

4)表面应力恢复测量法压力枕的埋设及标定

用于表面应力恢复法测试的窄缝槽两侧表面必须光滑平整,以便埋设压力枕时,水泥砂浆填塞紧密并与岩石均匀接触。槽宽略大于压力枕厚度的1/3~1/2。压力枕每次试验之前应进行标定,标定曲线的线性和重复性均应较好。测量元件可以布置在槽的两侧或一侧。(www.xing528.com)

5)测量元件的选用

通常用于岩体表面应力测量的测量元件主要是电阻丝应变片和钢弦应变计。前者量测的基长短、精度与灵敏度高、易于组成各种类型应变丛;缺点是操作难、防潮隔温要求高、不宜遥测。后者频率稳定、不易受干扰、安装简易、适于遥测;缺点是基长较电阻丝应变片长4~5倍,解除的岩心要求大。被解除的岩心尺寸取决于测量元件的基长,一般岩心以圆形为主,直径约为测量元件基长的三倍左右。

6)测量元件的防潮隔温防爆处理

岩体表面应力测量元件是直接安装在岩壁上,洞室环境包括高达80%以上的湿度、温度变化、爆破影响等,直接影响测试的成败。三峡岩基专题研究组(长江科学院岩基研究所前身)从1958年创建开始,即着手筹备开展岩体表面应力测量工作,经过3年多的反复摸索和现场检验,对测量元件的防潮隔温和防爆总结出一套行之有效的方法。图2-12是电阻丝应变片综合防潮措施,图2-13是对测量元件采取多层防潮隔温罩。实际证明这些方法效果良好。

图2-12 电阻丝应变片综合防潮示意图

1-岩石表面;2-锡箔;3-电阻片;4-黄腊绸;5-环氧树脂或混合脂;6-裂隙

图2-13 多层防潮隔温罩(单位:mm)

1-罩底;2-罩圈;3-螺钉;4-有机玻璃;5-锯末;6-五夹板;7-出线孔

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