Способ определения напряжений в скальном массиве

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 39/ОО Е 02 В 1 ослект и В.Д.Парфен 22.235 (088.8 оры для изучен М.: Недра, 196 и од(54) (57) СПОС НИЙ В СКАЛЬНО бурение скважи ванне в ней д показаний и о НАПРЯЖЕ- чающийентирос негояжений по Б ОПРЕДИ 1 ЕНИЯМАССИВЕ, вклюны, ввод и цемтчика, снятиееделение напр(46) 23.04.86. Бюл. Нф 15 (71) Всесоюзный ордена Ленина ектно-изыскательский и научнодовательский институт "Гидропр им, С.Я.Жука(56) Методы и прибгорного давления.с. 27-34.Ямщиков В.С. Методы и средс исследования и контроля горных и процессов. Учебное пособие. М 1977, с;33-38. полученным результатам, о т л и ч. аю щ и й с я тем, что, с целью расширения информации о напряженном состоянии скального массива на любой доступной глубине с помощью од" .ной скважины, в качестве датчика используют связанный поликристалли ческий агрегат недеформированных зерен минералов или неорганических соединений, обладающих свойством образования при определенной нагрузке двойников, деформационных пластинок или микросколов, а после восстановления датчиком, установленным в исследуемой точке породного массива, напряженного состояния, соответству- ЕО ющего естественному, его извлекают на,поверхность, изготавливают из не" го ориентированные шлифы и определяют в них распределение структурных элементовпо которому судят о напря- а женном состоянии массива,1 1Изобретение относится к инженерной геологии и горному делу и может быть использовано при геологических изысканиях в строительстве.Целью изобретения является расширение информации о напряженном состоянии скального массива на любой доступной глубине с помощью одной скважины.Способ осуществляют следующим образом.В зоне исследования бурят скважину на заданную доступную глубину.Изготавливают датчик в виде образца цилиндрической формы диаметром, меньшим диаметра скважины. Материалом датчика служит связанный, например, цементным раствором поли- кристаллический агрегат недефоэмированных зерен минералов (хлорид натрия, кальцит, Царит, гипс, квасцы и т.д) или химических соединеций типа нафталина, антрацена и др. В качестве датчика может быть также использован поликристаллический порошок, вводимый в скважину в смеси с цементным раствором, Вводят датчик в скважину на заданную глубину, где он цементируется с прилегающей породой.В зависимости от тектонического режима состояния породного массива определяют время, в течение которого. датчик, установленный в пробуренной скважине, вместе с прилегающим пород. ным массивом восстанавливает напряженное состояние, соответствующее естественному. При этом недеформированные зерна минералов - компоненты 225893 2датчика под действием нагрузок напряженного поля породного массива,образуют двойники, деформированныепластинки или микросколы, направления смещения в которых ориентируютсязакономерно относительно действующихглавных нормальных напряжений, а уголнаклона двойников относительно этихнапряжений зависит от величины глав ных касательных напРЯжений ,д эТаким образом, метод позволяетфиксировать пиковые напряжения подеформационным элементам, картинараспределения которых оказывается"замороженной".1Выбуренный в виде керна датчикизвлекают на поверхность, обеспечивпри этом его ориентацию в исследуемой точке породного массива, что позрр воляет определить ориентировку главных напряжений. Из датчика-кернаизготавливают ориентированные шлифы.Ориентация шлифов обусловлена необходимостью получения полного тензора 25 напряжений в датчике.С помощью оптических приборов(поляриэационный микроскоп, столикФедорова) определяют структуру шлифов - пространственную ориентировкудвойников, деформационных пластинокили сколовДля расчета величин с у используют значения величины предельногокасательного напряжения, необходимого для образования двойника ),которая определяется экспериментально, Эта величинаявляется своегорода механической константой для каждого минерала. Составитель Н.ЕвстигнеевТехред,. И.Попович Редактор Г.Волкова Корректор О.Луговая Заказ 2106/20 Тираж 641 ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5