[发明专利]深埋岩石应力解除无损取样法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深埋岩石应力解除无损取样法。主要适用于水利水电工程、交通、矿山等地下工程。

背景技术

深埋工程建设要求在深埋条件下进行岩石取样，常用的取样方式包括钻孔取样(岩芯样)和块石取样(现场岩块)方式，深埋条件下这两种取样方式都存在严重的芯样损伤问题，即不能代表岩石原状条件下的强度，对岩石相关参数的获得产生重大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种施工方便的深埋岩石应力解除无损取样法，以解决深埋工程岩石取样过程中的扰动问题，避免芯样损伤，确保获得原岩的相关试验成果。

本发明所采用的技术方案是：深埋岩石应力解除无损取样法，其特征在于具体步骤包括，

a、在地下洞室的底板或边墙上选定取样区域，取样区域以距离洞室边界不小于三分之一的洞室跨度或高度为宜；

b、沿取样区域的边界钻设一组应力解除孔，其孔径为75mm-150mm，孔深以穿过洞室应力显著扰动区为原则，为一倍洞室跨度或高度；

c、在取样区域内钻设至少一个取芯孔获得岩芯，取芯孔的孔径为75mm-130mm，且其孔深不超过应力解除孔的孔深；

d、获得现场岩芯以后，选取取样孔深度超过一倍洞室跨度或高度的岩芯制作岩石试验的试样。

所述取样区域为圆形或方形或矩形。

所述同一取样区域内各取芯孔之间的距离大于等于一倍的孔径，且各取芯孔均控制在取样区域内。

所述应力解除孔的孔径为75mm，取芯孔的孔径为75mm～130mm。

所述应力解除孔的孔径为91mm，取芯孔的孔径为75mm～130mm。

所述应力解除孔的孔径为110mm，取芯孔的孔径为75mm～130mm。

所述应力解除孔的孔径为130mm，取芯孔的孔径为75mm～130mm。

所述应力解除孔的孔径为150mm，取芯孔的孔径为75mm～130mm。

所述各应力解除孔之间均完全贯通。

所述各应力解除孔仅部分相互贯通。

本发明的有益效果是：本发明在取芯试验之前先在选定区域内进行应力解除，有效控制甚至基本消除了岩石取样过程造成的损伤，解决了深埋工程岩石取样过程中的扰动问题，确保了试验成果所反映的原状岩石的力学特性。

附图说明

图1是实施例1的结构图。

图2是实施例2的结构图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本实施例具体步骤包括，

a、在地下洞室的底板或边墙上选定取样区域，取样区域以距离洞室边界不小于三分之一的洞室跨度或高度为宜，此处边界的界定方法是取样区域布置在底板时以边墙为边界、取样区域布置在边墙上时底板和顶板为边界；

b、沿取样区域的边界钻设一组应力解除孔1，其孔径为91mm，孔深以穿过洞室应力显著扰动区为原则，为一倍洞室跨度或高度；

c、在取样区域内(为大于等于一倍应力解除孔孔径以内)钻设至少一个取芯孔2获得岩芯，取芯孔2的孔径为75mm，且其孔深不超过应力解除孔1的孔深；

d、获得现场岩芯以后，选取取样孔深度超过一倍洞室跨度或高度的岩芯制作岩石试验的试样。

本例中，取样区域为圆形，其半径内为348mm，取样区域内均匀布置三个取芯孔2，各取芯孔2之间的距离为75mm。

实施例2：如图2所示，本实施例具体步骤包括，

a、在地下洞室的底板或边墙上选定取样区域，取样区域以距离洞室边界不小于三分之一的洞室跨度或高度为宜，此处边界的界定方法是取样区域布置在底板时以边墙为边界、取样区域布置在边墙上时底板和顶板为边界；

b、沿取样区域的边界钻设一组应力解除孔1，其孔径为91mm，孔深以穿过洞室应力显著扰动区为原则，为一倍洞室跨度或高度；

c、在取样区域内钻设至少一个取芯孔2获得岩心，取芯孔2的孔径为75mm，且孔深不超过应力解除孔1的孔深；

d、获得现场岩芯以后，选取取样孔深度超过一倍洞室跨度或高度的岩芯制作岩石试验的试样。

本例中：取样区域为方形，其边长为638mm，取样区域内均匀布置四个取芯孔2，各取芯孔2之间的距离为75mm。

实施例3：本实施例施工步骤与实施例1、2相同，区别在于，应力解除孔1的孔径为75mm，对应的取芯孔2的孔径为75mm。

实施例4：本实施例施工步骤与实施例1、2相同，区别在于，应力解除孔1的孔径为91mm，对应的取芯孔2的孔径为91mm。