㈠ 聲發射測量地應力的原理及方法
這方面的論文挺多的,您找一下文章看看。我記得其中一種是利用kaiser效應,利用單軸壓縮或者三軸壓縮,監測實驗過程中的聲發射信號,找到kaiser點,該點對應的力就是最大地應力。
㈡ 地應力對岩體的影響體現在哪些方面有哪幾種主要量測方法簡述地應力量測工作的重
(1)地應力影響岩體的承載能力:圍壓越大、承載能力越大。
(2)地應力影響岩體的變形和破壞機制。如在低圍壓條件下破壞的岩體,在高圍壓條件下呈現出塑性變形和塑性破壞。
(3)地應力影響岩體中的應力傳播的法則。非連續介質岩體在高圍壓條件下,其力學性質具有連續介質岩體的特徵。
㈢ 對未來地應力測量的希望與設想
為了實現地震預報這個遠大目標,地應力測量深度必須達到或超過震源深度,並取得可靠的構造應力大小隨深度的變化規律,同時查清震源區附近的岩石構造條件變化特徵,查清地震的孕育、發生、發展、演化的原因和過程。使大震預報成為人類充分掌握和可以控制的地質事件,到時大家都對大震預報沒有爭議,而是重點研究如何消除大震災害,甚至變害為福,為人類造福,都是有可能的,或者是可以實現的。這個遠景目標看來似乎遙遠,但現代科學發展速度很快,加之人類對地震研究的經濟投入不斷加大,以及對改善人類生存環境的迫切需求,「入地」研究將成為與航天事業並重的另一個重大學科的優先發展研究方向,成為中國具有特色入地研究尖端事業,同時,也解決清潔能源——地熱開發;也是深部礦產開發的快捷途徑,更是人類地質事業開發的幸福源泉,到時中國不需再進口能源(石油、天然氣、煤),也不必把它們燒掉,而應該作為化工原料,為人類造福,這些遠大理想,李四光教授也在不同場合,不同程度上作過敘述,這里只是圍繞大震預報的需求提出上述設想和人類入地深部研究的遠大設想,將可能成為現實。
下面是未來地應力測量的初步設想,其中(1)和(2)是目前可以做到的。
(1)希望實現在鑽進過程中,記錄孔徑收縮和岩心的微量變形,概略換算地應力大小,雖然具有一定困難,但從理論和實踐上還是有可能的。因而鑽進過程中孔徑同時發生微量變形收縮,結合岩石力學性質,應該可以初估地應力的變化。據報道,國外已經有人討論過這個問題,甚至也做過初步試驗。
(2)為了地震預報,本文初步討論1000m深孔地應力測量這是完全可以實現的,但這僅僅是第一步。
(3)實現5000m深孔地應力測量以及地球物理與地球化學檢測研究工作,同時並舉。目前看來這第(2)步也是有可能實現的,我國已經生產9000m的石油鑽機,國內外地殼探測計劃已經實現近萬米的岩心鑽探工程。
(4)實現「機器人」鑽進與地應力解除研究,也是有希望的。
(5)實現20km深度的地應力測量,即地震發生的震源深處,在我國一般在5~20km之間,要徹底查明震源發生情況與實地地質及其構造背景,地殼物理化學變化過程,從根本上解決地震預報問題,人類必須到達20km深度,才能系統研究地震在地殼中的發生和發展過程,以及主震以後的餘震等一系列的問題。
李四光認為地震是一個地質問題,他提出了地震地質這個分支學科的建立與發展前景,實際上已經為地震預報的前景做出了設想和結論:地震是可以預報的,正像他的臨終遺言所說,再過一段時間的努力,就應該會看到地震預報的結果。
主要可以分為絕對測量和相對測量。前者得到的是某一時期的應力水平,後者得到的是長期應力變化。
㈤ 應力的測試方法 測應力的作用
解決應力的困擾,也講究「望聞問切」,首先明確應力的來源:焊接還是鑄造還是其他;再者應力帶來了什麼問題,變形還是開裂;工件在服役中所處的工況是怎樣的;工件的應力應該控制在什麼水平下才是合適的;最後,經過一定的措施之後,應力是否得到消減又要怎麼評價?這諸多問題,需要專業提供應力解決方案的企業來進行處理才能保證應力的分析及處理效果。華雲應力測試儀有無損及微損兩種應力檢測方式:無損檢測主要是SCM21應力檢測儀,它通過測定的磁導率來計算殘余應力的大小和方向,特別適合不允許做破壞性檢測的產品使用;微損檢測方式主要是指盲孔法應力檢測設備,是一種攜帶型、應力檢測精度高、效率高的儀器。
㈥ 地應力測試
地應力是引起采場、巷道及洞室等各種地下工程變形和破壞的根本作用力,是確定工程岩體的力學屬性、進行圍岩穩定性分析以及對工程實現科學的設計、開挖和支護等工作的必要前提。目前地應力的理論計算尚不成熟,不能滿足實際工程需要,因此有必要進行現場實測工作,特別是對推廣煤礦錨桿支護技術有其重要的價值。為更好地開展萬年煤礦煤巷錨桿支護技術研究,進行了地應力現場實測工作。
圖9.2煤巷兩幫應力狀態
圖9.3碎裂結構頂板冒落情況
地應力測量地點選擇在-240水平北三采區回風下山與軌道下山中間聯絡巷內(見圖9.4)。該區域岩層走向為NE70°~79°,傾角10°~13°,岩性為中粒砂岩。
9.1.2.1現場測試工作
該聯絡巷處在具有代表性的2號大煤頂板中,垂直埋深535m,周圍50m范圍內無明顯地質構造,測試環境基本滿足要求。實測過程如下:
(1)安置好鑽機後用φ130mm空心鑽頭鑽進大孔,鑽進深度為4.3m,鑽孔方位角為正東,仰角為5°。
(2)用φ130mm錐形鑽頭鑽進一喇叭口,以便導正小孔,鑽進深度為70mm。
(3)換用φ36mm鑽頭鑽進安裝應力計的小孔,鑽進深度300mm。
(4)清水沖洗鑽孔,並用丙酮擦洗干凈孔內的岩粉和油污。
(5)將配好的粘結劑裝入應力計空腔內,用安裝桿連好定向儀把應力計送入鑽孔,加力切斷定位銷使粘結劑擠出空腔以使探頭和孔壁粘結。
(6)固化24h後,記錄定向儀的偏離數值,拆卸安裝桿和定向儀,然後測出各應變片的初始讀數。
(7)用φ130mm空心鑽頭套芯進行應力解除,每鑽進50mm測量一次讀數,直至解除完畢。
在套芯解除過程中,當鑽進至300mm段時因故停鑽,再開鑽後鑽機將測試電纜鉸斷,故而只測得深度300mm以內的數據,但套芯已過應變片位置,讀數已趨於穩定(見圖9.5),故而測試還是成功的。
圖9.4測試地點示意圖
9.1.2.2彈性模量、泊松比測定
岩石的彈性模量和泊松比可由φ130mm空心鑽頭鑽取的岩心加工成標准試件通過試驗測得。為了提高准確性,用單軸壓縮和三軸壓縮試驗分別求得彈性模量和泊松比。
比較單軸壓縮試驗和三軸壓縮試驗所求彈性模量和泊松比結果,兩者相差不大,考慮到實際地層受三向應力的作用,故而計算地應力時採用三軸試驗所得到的結果,即彈性模量E=25.76GPa,泊松比μ=0.28。
圖9.5KX-81型空心包體應變計岩石應力解除曲線
9.1.2.3測試結果
根據圖9.5確定的應力計讀數和基本參數,用DYLYWB軟體計算得地應力的實測結果,見下表9.5。
表9.5地應力測量結果匯總表
㈦ 地應力測量的介紹
地應力測量(measurement of ground stresses)是指探明地殼中各點應力狀態的測量方法。
㈧ 水壓致裂法現今地應力值測量
水壓致裂法應力測量是目前進行深部絕對應力測量的最好方法,在國內外都有著廣泛應用。水壓致裂法應力值測量是根據油田壓裂過程中的張開壓力和封閉壓力確定岩石的最大、最小水平主應力的。據劉建中等人資料,下遼河盆地現今應力值隨深度加深而增大,用水壓致裂法測定的應力值進行回歸分析,其應力值變化規律可以由一個經驗公式表示
燕山東段—下遼河盆地中新生代盆嶺構造及應力場演化
式中SH、Sh分別為最大和最小水平主應力,H為深度,單位是m。計算結果的單位是0.1MPa。
為了驗證聲發射法和水壓致裂法在確定現今地應力大小方面的可靠性,作者用水壓致裂法的經驗公式,計算了聲發射試樣的現今最大、最小主應力場值,將其與用聲發射法測定的現今最大主壓應力值進行比較,結果(表6-5)顯示,兩種方法確定的最大主壓應力值不僅量級相同,而且數值相差不大。說明水壓致裂法的經驗公式和聲發射法在確定下遼河盆地現今地應力大小方面是可行的,結果是可靠的。
表6-5 下遼河盆地水壓致裂法地應力測量與聲發射法地應力測量結果對比表
續表
綜上所述,燕山東段—下遼河盆地現今應力場特徵是,現今地應力的最大主壓應力方位為北東東向,並以水平應力佔主導,應力方向隨深度變化不大,各種方向的測量結果基本一致(圖6-6)。現今地應力的最大主應力值在地殼表層4000m以內,一般為幾十個兆帕。
圖6-6 中國東部現今最大主壓應力方向圖
㈨ 地應力的研究
在地質力學中,構造應力場是指形成構造體系和構造型式的地應力場,包括構造體系和構造型式所展布的地區,連同它內部在形成這些構造體系和構造型式時的應力分布狀況。
現今存在的或正在活動的地應力場稱為現今構造應力場。構造應力場的研究﹐既要實地考察挽近地質時期﹐特別是第四紀以來﹐岩石﹑地層發生的構造變形以及地區的升降﹐也要用適當的儀器裝置及其他方法﹐直接測量現今地應力的活動。進行地應力測量時要根據活動的構造體系﹑活動的構造帶(如地震帶)和重大工程建設要求來布置測點﹐同時配合相應的地質工作。
㈩ 歷史地應力測量
為避免斷層構造岩在斷裂粘滑-穩滑過程中的局部和瞬間異常應力影響(王建平等,1992),不用晶格位錯差應力法計算歷史應力,而是採用建立在凱塞效應上的岩石聲發射方法(AE法)(丁原辰等,1989,1991)。
樣品采自德格-中甸地塊南部劍川縣城以北,是呈溢流岩蓋產於上新統劍川組(N2 j)中的喜馬拉雅期粗面岩(τ6),岩石來自採石場,新鮮、無節理裂隙。由於劍川組年代限於5.3~1.6 Ma,並出現在工作區構造邊界外相對穩定單元中,故其記憶的歷史應力應不受前期構造運動干擾,可以近似對比現今地應力。由於前段闡述理由,我們認為工作區成礦時代在喜馬拉雅期延續甚長,可能直至現今還有深部成礦作用在進行,取樣點有火山岩即可說明。