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服务项目

GEO-HISS空心包体解除法地应力测试系统


应用领域aa

空心包体解除法地应力测试,是ISRM( 国际岩土力学协会) 推荐的进行应力测试的方法之一,主要用来在现场钻孔内获取岩体或混凝土中的三维应力/地应力状态,也可通过长期埋置方式监测应力/地应力随时间的变化。

应用特点:

u  ISRM( 国际岩土力学协会) 推荐应力测试方法之一;

u  已安装应力计的套芯解除过程测试、获取三维应变数据;现场围压变形标定,计算获取该测点的真三维应力状态;

u  可通过长期埋置方式,监测地应力随时间的变化。

适用范围:

u  空心包体应力解除地应力测试的深度有限,一般不超过20m,主要应用于巷道、隧道、地下厂房、洞库等已开挖地下工程的地应力测试。

u  包体应变片与围岩间的严格一致的协同变形,是空心包体地应力测试结果准确性的关键。若测点围岩的泥质含量较高,可能会严重影响胶体的粘结效果,无法保证应变片与围岩间的协同变形,导致测试结果不准确。

u  围岩的完整性要求较高。裂隙的卸荷变形与岩石卸荷弹性变形之间具有数量级的差异。若测点围岩的完整性不高、含有裂隙,除了可能在解除过程中出现岩芯断裂、无法获取测试数据外,裂隙的卸荷变形也会严重干扰应变测试数据,导致测试结果不准确。

测试过程

空心包体解除法(也称套芯应力解除法)地应力测试,具体的测试流程如下:

u  首先,在选定地应力测试地点,用Φ130mm型金刚石钻头打孔,钻孔稍向上倾斜,直至预定深度附近,并且岩芯完整性符合测试要求为止。

u  更换130-36mm锥平钻头,继续打孔直至超出原钻孔深度(10-20cm),此时在孔底形成“喇叭型”锥形导向底面。

u  更换36mm金刚石钻头,打孔深度35-50cm,并将小钻孔清洗干净。

u  空心包体应力计灌胶、推头定位,并利用推杆和定向仪、扶正器将空心包体应力计推送至孔底,施加足够压力将胶体推出。记录应变片的方位角、钻孔仰角、钻孔方位角,放置待胶体固化。

u  待胶体固化完成后,利用Φ130mm型金刚石钻头打孔,将含有空心包体应力计的岩芯套钻解除。此过程中,持续或每个2-3cm进尺,记录各通道应变数据,直至不再变化,停止钻进、取出岩芯。

u  将取出的含空心包体应力计的岩芯,放入率定仪,加压并记录各通道的应变变化值,确认各通道工作状态,根据率定曲线获取岩芯弹性变形参数。

u  将各通道的应变变化值、岩芯弹性参数、应变片倾角、钻孔仰角、钻孔方位角等输入三维应力计算软件,计算获取该测点的三维应力状态。

产品构成

GEO-HISS空心包体解除法地应力测试系统,主要由空心包体应力计、孔内三维定向仪、安装推杆、应变采集仪、率定仪,以及金刚石钻头、扶正器、洗孔器、精密压力表、手动油泵、配套工具构成。

u  空心包体应力计

主要测量元件为环氧树脂筒中的3 组应变花、12个应变片构成,还包括一个温度补偿电阻,绝缘防水;配套14芯屏蔽电缆以及粘结剂1份。

u  孔内三维定向仪

用于确定空心包体应力计的应变片倾角,以及测试钻孔的方位、仰角。

由三维传感器、数据线、数显主机、扶正滑轮、推送管(杆)组成,配有扶正滑轮2支、备用转接头1支。

u  围岩弹性变形参数率定仪

用于对含空心包体应力计的岩芯施加双轴应力,记录各通道的应变变化、确认其工作状态,并根据率定曲线获取出弹性变形参数。标配:率定仪1台、手动油泵1台、精密压力表1台,备用胶筒1支。

GW-D1型为钢质外套腔体,整体重量约35 kg

GW-D2型为新型产品,重量仅为15 kg,更为便携、美观耐用。

u  应变数据采集仪(可选本安防爆型)

16通道应变数据采集仪,各通道桥型任选(1/41/2、全桥);数据采集间隔可自由设置1s-12h/点;具有数据采集内部/U盘存储。

u  安装推送杆

整体硬质(非普通)不锈钢材质,重量轻、刚度大、抗弯、抗腐蚀能力强、美观耐用。Φ22mm×1.5m/根(长度可定制),防转动螺纹连接、可连续续接。

u  钻头钻具及配件

包括:Φ130mm型取芯钻头、Φ130-36mm锥平钻头、Φ36mm等金刚石钻头,以及配套变径接头、钻杆等;以及洗孔器、钻杆钻头拆卸工具等。

产品特色与优势

u  高精度的孔内三维定向仪。直接获取应变片倾角、钻孔仰角、钻孔方位角,无需额外设备再对钻孔仰角和方位角进行测试。

u  新型轻量化率定仪(GW-D2),重量仅为传统产品的50%,更为便携;耐压、耐腐蚀能力更高、使用寿命更长。

u  整体硬质(非普通)不锈钢材质安装推杆,重量轻、刚度大、抗弯、抗腐蚀能力强、美观耐用。

u  采集设备均配有定制三防仪器箱(IP67),防水、防潮并可短时间浸水,在野外、井下等复杂使用环境下能够更好地保护测试设备。

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