片岩各向异性弹性模量测定方法

摘要

本发明涉及一种片岩各向异性弹性模量测定方法。本发明的目的是提供一种片岩各向异性弹性模量测定方法，为准确评估深埋片岩隧洞的稳定性和后期支护提供可靠的依据。本发明的技术方案是：片岩各向异性弹性模量测定方法，其特征在于步骤如下：a、进行现场无损取样；b、按平行、垂直、与片理成一定的夹角方向钻孔获取三组岩芯；c、分别对三组岩芯进行单轴压缩试验，获得每块岩芯完整的应力-应变曲线，并得到各组岩芯的平均弹性模量和平均泊松比；d、将步骤c得到的试验结果代入下式中，求得变量G'；e、将E、E′、v′、G'代入上式中，然后取倒数，即可得到加载方向弹性模量随夹角β变化的曲线。本发明适用于深埋隧洞工程中。

主权项

一种片岩各向异性弹性模量测定方法，其特征在于步骤如下：a、进行现场无损取样；b、将步骤a所得岩样放置于取芯设备上，分别按照平行片理方向、垂直片理方向、与片理成一定的夹角方向钻孔获取三组岩芯，每组取3‑5块；c、分别对三组岩芯进行单轴压缩试验，获得每块岩芯完整的应力‑应变曲线，并得到各组岩芯的平均弹性模量和平均泊松比；d、将步骤c得到的试验结果代入下式中，求得变量；式中表示平行于片理方向的弹性模量，和表示垂直于片理方向的弹性模量和泊松比，表示片理面法向与加载方向之间的夹角，表示垂直于片理方向的剪切模量，为与片理斜交情况下所得平均弹性模量的倒数；e、将、、、代入上式中，然后取倒数，即可得到加载方向弹性模量随夹角变化的曲线；本方法现场无损取样步骤如下，a1、在片岩现场开挖一条3m×3m的勘探洞，其断面与片理斜交；a2、在勘探洞的掌子面上挖除外围岩体（2），形成一条沿勘探洞轴向布置的片岩长方体（3），该片岩长方体在勘探洞轴向方向上的长度为6m，在勘探洞断面上的边长不小于1.5m；a3、采用机械切割的方法在片岩长方体（3）断面中心部位获取沿勘探洞轴向布置的长方体形岩样（4），该岩样在勘探洞轴向方向上的长度为3m，在勘探洞断面上的边长不小于0.5m，并且所述岩样（4）断面的两条边平行于片理方向，另外两条边垂直于片理方向。