[发明专利]快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法

权利要求书

1.一种快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：在现场原位选取砂岩岩体（13），制备现场原岩试样（1）；

步骤2：在现场原岩试样（1）上钻设应力主孔（4）和监测副孔（5），应力主孔（4）和监测副孔（5）的深度都为3米，应力主孔（4）和监测副孔（5）布置方式为：应力主孔（4）的数量为一个，开设于现场原岩试样（1）上表面中心，监测副孔（5）的数量为多个，以应力主孔（4）为中心，围绕应力主孔（4）呈多个圆圈形均匀设置；

步骤3： 在各监测副孔（5）内沿孔深方向均匀布置多个副孔压力传感器（8），将钻孔时掘出的岩石碎屑物以水泥胶结后制得的胶结物回填各个监测副孔（5），各副孔压力传感器（8）分别与综合数据采集系统（7）连接；

步骤4：对各应力主孔（4）进行颜色标记，在各应力主孔（4）内沿孔深方向均匀布置多个主孔压力传感器（3），各主孔压力传感器（3）分别与综合数据采集系统（7）连接；

步骤5：利用强度可调膨胀砂浆材料，配比与现场原岩试样（1）强度一致的材料，改变膨胀材料的掺量形成不同等级的应力，再回填至各应力主孔（4）内，形成应力传递源；

步骤6：利用强度可调膨胀砂浆材料，配比出与应力主孔应力一致、与现场原岩试样（1）自身强度一致的材料，均匀涂抹在现场原岩试样（1）上除应力主孔（4）和监测副孔（5）所在面的其余各面上，形成侧限强度类岩石的约束边界层（11），用以提供侧限约束；

步骤7：在现场原岩试样（1）上除应力主孔（4）和监测副孔（5）所在面的其他面上安装应力锁死构件（6），即完成应力饱和的现场原岩地应力测试标准件的快速构建。

2.根据权利要求1所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于步骤1中，制备现场原岩试样（1）的方法为：在现场原位选取砂岩岩体（13），在砂岩岩体（13）周围掘出一圈一定深度的工作面，即制得现场原岩试样（1）。

3.根据权利要求2所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于：在制得现场原岩试样（1）后，再在岩样上方搭建遮雨棚（2）。

4.根据权利要求1所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于：步骤5和6中，强度可调膨胀砂浆材料由膨胀水泥浆液与煤渣、岩石碎屑物、膨胀剂拌和而成，其中煤渣、水及岩石碎屑物的相对配比由现场原岩试样（1）的实测抗压强度确定，通过改变膨胀剂掺量配比实现对应力的分级调控。

5.根据权利要求1所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于步骤2中，当需在水平方向上对地应力测试方法进行检验时，应力主孔（4）和监测副孔（5）布置方式为：应力主孔（4）的数量为一个，开设于现场原岩试样（1）上表面中心，监测副孔（5）的数量为多个，以应力主孔（4）为中心，围绕应力主孔（4）呈多个圆圈形均匀设置。

6.根据权利要求1所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于步骤2中，当需在水平方向上对地应力测试方法进行检验时，应力主孔（4）和监测副孔（5）的布置方式还可为：应力主孔（4）的数量为两个，开设于现场原岩试样（1）上表面中轴线的1/3及2/3处，监测副孔（5）的数量为多个，以每个应力主孔（4）为中心，围绕应力主孔（4）呈多个圆圈形均匀设置。

7.根据权利要求1所述的快速构建应力饱和的原岩地应力测试标准件的方法，其特征在于步骤2中，当需要在竖直方向上对地应力测试方法进行检验时，应力主孔（4）和监测副孔（5）布置方式为：应力主孔（4）的数量为一个，开设于现场原岩试样（1）侧表面中心，监测副孔（5）的数量为多个，以应力主孔（4）为中心，围绕应力主孔（4）呈多个圆圈形均匀设置。