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1岩石应力应变测试1

1.1 应力应变基本概念1

1.2 应力测试方法2

1.2.1 压应力测试3

1.2.2 拉应力测试4

1.2.3 剪应力的测试8

1.3 应变测试方法10

1.3.1 引伸计10

1.3.2 虚拟引伸计12

1.3.3 数字散斑应变测量13

1.3.4 三轴试验岩石应变测试技术14

1.4 岩石电阻应变片测试仪器15

1.4.1 应变片工作原理和构造15

1.4.2 应变片分类17

1.4.3 应变片主要参数18

1.4.4 应变片的选择及粘贴工艺18

1.4.5 电阻应变仪简介19

1.5 岩石应力测试仪器20

1.6 其他应力应变测试方法21

1.6.1 伺服液压压力机测试方法22

1.6.2 LVDT局部应变传感器测试方法22

1.6.3 图像处理技术24

习题24

2岩体应力及变形测试25

2.1 概述25

2.2 应力解除法25

2.2.1 方法简介25

2.2.2 孔底应力解除法26

2.2.3 孔壁应变法28

2.2.4 孔径变形法30

2.3 应力恢复法32

2.3.1 测试方法32

2.3.2 应用条件32

2.4 水压致裂法33

2.4.1 测量仪器设备33

2.4.2 测量过程34

2.4.3 应力计算34

2.4.4 应用条件35

2.5 Kaiser效应法35

2.5.1 测量仪器设备36

2.5.2 测试步骤37

2.5.3 注意事项37

2.6 岩体变形测试37

2.6.1 表面位移测量37

2.6.2 深孔位移测量39

习题40

3岩体声波测试41

3.1 基本原理41

3.2 弹性波传播理论基础42

3.2.1 岩体的声速42

3.2.2 声速与弹性力学参数的关系43

3.2.3 声速与岩体性质的关系43

3.2.4 声波探测设备44

3.2.5 岩体声波的检测方法44

3.3 超声波检测46

3.3.1 超声波的特点46

3.3.2 超声波声速测量46

3.3.3 超声波探伤51

3.4 微震、声发射监测53

3.4.1 概述53

3.4.2 测量仪器设备53

3.4.3 测试步骤55

习题57

4岩体振动测试58

4.1 振动测试原理58

4.1.1 振动信号分类58

4.1.2 振动测量方法分类及简单原理59

4.2 测振仪响应特性59

4.3 振动测试参数选择与处理61

4.3.1 振动的测试参数选择61

4.3.2 振动基本参数的测量66

4.3.3 结构动力特性参数测量67

4.4 爆破振动测试68

4.4.1 爆破振动测试的意义68

4.4.2 爆破振动测试仪的原理68

4.4.3 爆破振动测试仪69

习题72

5围岩松动圈测试73

5.1 围岩松动圈变形特点73

5.2 松动圈应力与位移测算76

5.2.1 应力测试76

5.2.2 位移测试78

5.3 松动圈围岩应变测试81

5.3.1 振弦式应变计81

5.3.2 工程实例82

5.4 松动圈范围确定84

5.4.1 声波法84

5.4.2 地震波法87

5.4.3 地质雷达89

5.4.4 钻孔摄像方法91

习题94

6采空区探测95

6.1 采空区95

6.1.1 采空区概况95

6.1.2 采空区灾害及常用探测方法95

6.2 重力勘探法96

6.2.1 实测工作布置和数据采集96

6.2.2 资料处理97

6.2.3 工程实例97

6.3 三维地震测试101

6.3.1 地震勘探的基础理论101

6.3.2 地震采集技术103

6.3.3 工程实例105

6.4 三维激光扫描测试108

6.4.1 三维激光扫描技术的基本原理109

6.4.2 三维激光扫描技术特点110

6.4.3 CMS洞穴测量系统及其后处理软件111

6.4.4 CMS工作数据流程及现场探测方法112

6.4.5 工程实例113

习题115

7微震监测及预警116

7.1 微震监测系统的组成116

7.1.1 微震监测系统的构建116

7.1.2 微震监测系统的设计117

7.2 微震监测系统布置与定位精度123

7.3 微震系统的参数确定126

7.4 预警模型的建立127

7.4.1 模型建立的原则127

7.4.2 动力灾害预警关键点识别研究127

7.4.3 微震监测预测模型研究132

7.5 微震监测预警模型研究134

7.5.1 基于微震事件时空分布特征研究135

7.5.2 基于微震监测事件参数位移变化的预警研究138

7.5.3 基于微震事件参数视应力变化的预警研究139

7.5.4 基于微震事件活动率的预警研究140

7.5.5 基于微震活动性参数b值的预警模型研究141

习题145

8工程岩体质量评价146

8.1 概述146

8.1.1 分类的目的147

8.1.2 分类原则147

8.1.3 分类的控制因素147

8.1.4 分类方法148

8.2 工程岩体的单因素分类148

8.2.1 按岩石的单轴抗压强度分类148

8.2.2 按巷道围岩稳定性分类149

8.2.3 按岩体完整性分类150

8.3 岩体综合指标分类153

8.3.1 富兰克林岩石工程分类153

8.3.2 岩体的岩土力学分类153

8.3.3 巴顿岩体质量（Q）分类156

8.4 我国工程岩体分级标准（GB 50218—94）157

8.4.1 确定岩体基本质量157

8.4.2 岩体基本质量指标（BQ）分级157

习题160

9土体测试161

9.1 含水率测试161

9.1.1 概述161

9.1.2 烘干法含水率测试161

9.1.3 酒精燃烧法含水率测试162

9.1.4 其他含水率测试163

9.2 渗透测试163

9.2.1 概述163

9.2.2 常水头渗透测试164

9.2.3 变水头渗透测试166

9.2.4 加荷式渗透测试168

9.3 固结、击实测试170

9.3.1 概述170

9.3.2 标准固结测试170

9.3.3 快速固结测试174

9.3.4 击实测试175

9.4 抗剪强度测试177

9.4.1 概述177

9.4.2 直接剪切测试177

9.4.3 三轴压缩（剪切）测试179

9.5 静止侧压力系数测试183

9.5.1 概述183

9.5.2 静止侧压力系数测试184

9.6 变形监测185

9.6.1 概述185

9.6.2 沉降监测185

9.6.3 地表位移监测186

9.6.4 内部监测193

习题193

10岩土测试数据分析194

10.1 岩土测试数据基本性质194

10.2 数据分析195

10.2.1 误差的基本概念195

10.2.2 误差分析196

10.2.3 偶然误差的分析方法197

10.2.4 过失误差的发现及剔除203

10.2.5 系统误差的发现及消除204

10.3 频谱分析205

10.3.1 频谱的概念205

10.3.2 富氏谱207

10.3.3 功率谱208

10.3.4 响应谱210

10.3.5 频谱分析的应用211

10.4 误差处理212

10.4.1 直接测量的误差处理213

10.4.2 间接测量的误差处理213

10.4.3 随机误差的处理214

10.4.4 系统误差的处理214

10.5 经验公式的建立215

10.5.1 回归方程数学形式的确定215

10.5.2 回归方程的相关性分析216

习题217

参考文献218