專利名稱：深埋巖石應力解除無損取樣法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種深埋巖石應力解除無損取樣法。主要適用于水利水電工程、 交通、礦山等地下工程。
背景技術：
深埋工程建設要求在深埋條件下進行巖石取樣，常用的取樣方式包括鉆孔取 樣(巖芯樣)和塊石取樣(現場巖塊)方式，深埋條件下這兩種取樣方式都存在 嚴重的芯樣損傷問題，即不能代表巖石原狀條件下的強度，對巖石相關參數的獲 得產生重大影響。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對上述存在的問題提供一種施工方便的深埋 巖石應力解除無損取樣法，以解決深埋工程巖石取樣過程中的擾動問題，避免芯 樣損傷，確保獲得原巖的相關試驗成果。
本發明所采用的技術方案是深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于具 體步驟包括，
a、 在地下洞室的底板或邊墻上選定取樣區域，取樣區域以距離洞室邊 界不小于三分之一的洞室跨度或高度為宜；
b、 沿取樣區域的邊界鉆設一組應力解除孔，其孔徑為75mm-150mm， 孔深以穿過洞室應力顯著擾動區為原則，為一倍洞室跨度或高度；
c、 在取樣區域內鉆設至少一個取芯孔獲得巖芯，取芯孔的孔徑為 75mm-130mm，且其孔深不超過應力解除孔的孔深；
d、 獲得現場巖芯以后，選取取樣孔深度超過一倍洞室跨度或高度的巖 芯制作巖石試驗的試樣。 所述取樣區域為圓形或方形或矩形。
所述同一取樣區域內各取芯孔之間的距離大于等于一倍的孔徑，且各取芯孔均控制在取樣區域內。
所述應力解除孔的孔徑為75mm ，取芯孔的孔徑為75mm 130mm。 所述應力解除孔的孔徑為91mm，取芯孔的孔徑為75mm 130mm。 所述應力解除孔的孔徑為110mm，取芯孔的孔徑為75mm 130mm。 所述應力解除孔的孔徑為130mm，取芯孔的孔徑為75mm 130mm。 所述應力解除孔的孔徑為150mm，取芯孔的孔徑為75mm 130mm。 所述各應力解除孔之間均完全貫通。 所述各應力解除孔僅部分相互貫通。
本發明的有益效果是本發明在取芯試驗之前先在選定區域內進行應力解 除，有效控制甚至基本消除了巖石取樣過程造成的損傷，解決了深埋工程巖石取 樣過程中的擾動問題，確保了試驗成果所反映的原狀巖石的力學特性。
圖l是實施例l的結構圖。
圖2是實施例2的結構圖。
具體實施例方式
實施例h如圖1所示，本實施例具體步驟包括，
a、 在地下洞室的底板或邊墻上選定取樣區域，取樣區域以距離洞室邊 界不小于三分之一的洞室跨度或高度為宜，此處邊界的界定方法是取樣區域 布置在底板時以邊墻為邊界、取樣區域布置在邊墻上時底板和頂板為邊界；
b、 沿取樣區域的邊界鉆設一組應力解除孔l，其孔徑為91mm，孔深以 穿過洞室應力顯著擾動區為原則，為一倍洞室跨度或高度；
c、 在取樣區域內(為大于等于一倍應力解除孔孔徑以內)鉆設至少一 個取芯孔2獲得巖芯，取芯孔2的孔徑為75mm，且其孔深不超過應力解除 孔1的孔深；
d、 獲得現場巖芯以后，選取取樣孔深度超過一倍洞室跨度或高度的巖 芯制作巖石試驗的試樣。
本例中，取樣區域為圓形，其半徑內為348mm，取樣區域內均勻布置 三個取芯孔2，各取芯孔2之間的距離為75mm。實施例2:如圖2所示，本實施例具體步驟包括，
a、 在地下洞室的底板或邊墻上選定取樣區域，取樣區域以距離洞室邊
界不小于三分之一的洞室跨度或高度為宜，此處邊界的界定方法是取樣區域
布置在底板時以邊墻為邊界、取樣區域布置在邊墻上時底板和頂板為邊界；
b、 沿取樣區域的邊界鉆設一組應力解除孔l，其孔徑為91mm，孔深以 穿過洞室應力顯著擾動區為原則，為一倍洞室跨度或高度；
c、 在取樣區域內鉆設至少一個取芯孔2獲得巖心，取芯孔2的孔徑為 75mm，且孔深不超過應力解除孔1的孔深；
d、 獲得現場巖芯以后，選取取樣孔深度超過一倍洞室跨度或高度的巖 芯制作巖石試驗的試樣。
本例中取樣區域為方形，其邊長為638mm，取樣區域內均勻布置四 個取芯孔2，各取芯孔2之間的距離為75mm。
實施例3:本實施例施工步驟與實施例1、 2相同，區別在于，應力解 除孔1的孔徑為75mm，對應的取芯孔2的孔徑為75mm。
實施例4:本實施例施工步驟與實施例1、 2相同，區別在于，應力解 除孔1的孔徑為91mm，對應的取芯孔2的孔徑為91mm。
實施例5:本實施例施工步驟與實施例1、 2相同，區別在于，應力解 除孔1的孔徑為110mm，對應的取芯孔2的孔徑為91mm。
實施例6:本實施例施工步驟與實施例1、 2相同，區別在于，應力解 除孔1的孔徑為130mm，對應的取芯孔2的孔徑為110mm。
實施例7:本實施例施工步驟與實施例1、 2相同，區別在于，應力解 除孔1的孔徑為150mm，對應的取芯孔2的孔徑為130mm。
上述各實施例中取樣區域還可以為矩形或其他多邊形，且各應力解除孔 l之間可以完全貫通，也可以遺留少量不貫通，以能有效解除取樣區域的應 力為原則。
權利要求
1、一種深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于具體步驟包括，a、在地下洞室的底板或邊墻上選定取樣區域，取樣區域以距離洞室邊界不小于三分之一的洞室跨度或高度為宜；b、沿取樣區域的邊界鉆設一組應力解除孔(1)，其孔徑為75mm-150mm，孔深以穿過洞室應力顯著擾動區為原則，為一倍洞室跨度或高度；c、在取樣區域內鉆設至少一個取芯孔(2)獲得巖芯，取芯孔(2)的孔徑為75mm-130mm，且其孔深不超過應力解除孔(1)的孔深；d、獲得現場巖芯以后，選取取樣孔深度超過一倍洞室跨度或高度的巖芯制作巖石試驗的試樣。
2、 根據權利要求1所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述取樣區域 為圓形或方形或矩形。
3、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述同一 取樣區域內各取芯孔(2)之間的距離大于等于一倍的孔徑，且各取芯孔(2)均控制在取樣 區域內。
4、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述應力 解除孔(1)的孔徑為75mm ,取芯孔(2)的孔徑為75mm 130mm。
5、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述應力 解除孔(1)的孔徑為91mm，對應的取芯孔(2)的孔徑為75mm 130mm。
6、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述應力 解除孔(1)的？L徑為110mm，對應的取芯孔(2)的孔徑為75mm 130mm 。
7、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述應力 解除孔(1)的孔徑為130mm，對應的取芯孔(2)的孔徑為75mm 130mm。
8、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述應力 解除孔(1)的孔徑為150mm，對應的取芯孔(2)的孔徑為75mm 130mm。
9、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述各應 力解除孔(1)之間均完全貫通。
10、 根據權利要求1或2所述的深埋巖石應力解除無損取樣法，其特征在于所述各應 力解除孔(1)僅部分相互貫通。
全文摘要
本發明涉及一種深埋巖石應力解除無損取樣法。目的是解決深埋工程巖石取樣過程中的擾動問題，避免芯樣損傷，確保獲得原巖的相關試驗成果。技術方案為a.在地下洞室的底板或邊墻上選定取樣區域，取樣區域以距離洞室邊界不小于三分之一的洞室跨度或高度為宜；b.沿取樣區域的邊界鉆設一組應力解除孔，其孔徑為75mm-150mm，孔深以穿過洞室應力顯著擾動區為原則，為一倍洞室跨度或高度；c.在取樣區域內鉆設至少一個取芯孔獲得巖芯，取芯孔的孔徑為75mm-130mm，且其孔深不超過應力解除孔的孔深；d.獲得現場巖芯以后，選取取樣孔深度超過一倍洞室跨度或高度的巖芯制作巖石試驗的試樣。本發明適用于水利水電工程等地下工程。
文檔編號G01N1/04GK101576446SQ20091009909
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者單治鋼, 朱煥春, 褚衛江 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院