地應(yīng)力測試試驗

地應(yīng)力測試試驗第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力一、概述二、儀器、設(shè)備三、試驗方法四、成果整理提綱第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力

一、概述：

巖體應(yīng)力狀態(tài)測量是工程設(shè)計中要求解決的巖石力學問題之一，用巖石的凱塞爾效應(yīng)測定巖體地應(yīng)力是近年發(fā)展起來的一種新的室內(nèi)方法。50年代—德國科學家“kaiser”—受單向拉伸力作用的金屬材料只有當應(yīng)力達到材料所受過的最大先期應(yīng)力時，才會有明顯的聲發(fā)射出現(xiàn)。—“kaiser”效應(yīng)。60年代—美國巖石力學專家“Goodman”—巖石在壓縮狀態(tài)下也具有“kaiser”效應(yīng)。——巖石所承受的壓力超過它所受過的最大壓力時，才會有明顯的聲發(fā)射出現(xiàn)。

第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力一、概述二、儀器、設(shè)備三、試驗方法四、成果整理提綱第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日二、儀器、設(shè)備1、伺服控制剛性試驗機2、聲發(fā)射探頭利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力聲發(fā)射探頭巖石試件荷載傳感器第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日3、AE-04聲發(fā)射檢測系統(tǒng)1）Real-Time（實時處理）；

a、ChannelSet（通道選擇）利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力前置放大器巖石聲發(fā)射測定儀控制計算機第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日3、AE-04聲發(fā)射檢測系統(tǒng)1）Real-Time（實時處理）；

a、ChannelSet（通道選擇）

b、AE波形選擇

c、主放增益設(shè)定：0～60dB、40～45dB；d、設(shè)定線性門檻電壓

e、荷載范圍、單位；50、KNf、自變量選擇，時間、載荷利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力

g、AE參數(shù)選擇：AE事件：一個突發(fā)型波形，包絡(luò)檢波后，波形超過預(yù)設(shè)的閥值電壓形成的矩形脈沖；第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日g、AE參數(shù)：AE振鈴：設(shè)定一個閥值電壓，振鈴波形超過該閥值電壓的部分形成的矩形脈沖；利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日

g、AE參數(shù)：

AE能量定義：

式中：R是電壓測量電路的輸入阻抗；V(t)為與時間有關(guān)的電壓。將聲發(fā)射信號的幅度平方，然后進行包絡(luò)檢波，求出檢波后包絡(luò)線所圍的面積，作為信號所包含的能量的量度。測量能量的三種方式：測單位時間的能量，即能率；測試驗開始到某一階段的能量，即總能量；測每個事件所包含的能量。

利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日2）事后處理顯示曲線選擇：

a、AE振鈴累計數(shù)、計數(shù)率；

b、AE事件累計數(shù)、計數(shù)率；

c、AE能量計數(shù)率。

利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力一、概述二、儀器、設(shè)備三、試驗方法四、成果整理提綱第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力三、試驗方法

1、室內(nèi)測試方法1）試件制備

（1）現(xiàn)場取樣地表、探洞（定向）；鉆孔巖芯(定向）。（2）定向制樣在空間X、Y、Z、X450Y、Y450Z、Z450X六個方向制備試件，每個方向取5～7個。第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日2、室內(nèi)測試方法1）試件制備（3）試件尺寸

園柱體：高：徑比2～3：1；長方體：高：寬比2～3：1；（4）端部處理2）試驗過程安裝聲發(fā)射探頭；通過MTS伺服控制剛性試驗機加壓；

Force控制，15KN/min；

利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力聲發(fā)射探頭巖石試件荷載傳感器第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力一、概述二、儀器、設(shè)備三、試驗方法四、成果整理提綱第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日四、成果整理

利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力

1、繪出每個試件的AE特征曲線；2、確定AE特征點（突發(fā)點）

第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日四、成果整理3、根據(jù)AE特征點計算應(yīng)力：利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力對各分量進行加權(quán)平均求出：σx、σy、σz、σx45y、σy45z、σz45x第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日四、成果整理

4、主應(yīng)力計算公式：1）主應(yīng)力

利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力式中：第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力

四、成果整理1）主應(yīng)力第十九頁，共二