本发明涉及一种不同深度的岩体变形模量的测量方法。属于岩石工程领域。
背景技术：
在进行岩石工程围岩稳定性分析及支护设计时，必须确定周围岩体的力学特性，其中变形模量的确定尤为重要。通常的做法是在现场采样，在实验室加工成标准试件后，进行压缩试验来测得变形模量，但是此时测得的变形模量只能代表小尺度岩石的变形模量，但是现场大尺度岩体在长期地质作用的形成过程中，往往存在众多裂隙，严重影响了岩体的整体性，导致现场岩体的力学特性与岩石的力学特性具有较大的差距，变形模量的测试结果也与现场大尺度岩体相差甚远。因此，直接在现场进行岩体力学性能测试，已成为国内外岩石力学的热点问题。现场测试的最大优点是对岩体扰动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境结构，测出的岩体力学参数更加直观、准确，其缺点则是试验设备笨重、操作复杂、工期长、费用高。
目前现场变形模量试验主要为承压板法，可分为刚性承压板法和柔性承压板法。柔性承压板法又可分为双枕法、四枕法、环形枕法和中心孔法。我国多采用刚性承压板法，该方法适用于各级岩体，其优点是简便、直观，能较好地模拟岩体的受力状态和变形特征。
但刚性承压板法需要提供的反力较大，一般用于露天条件下，并且试验仪器笨重，试验过程耗时耗力，试验成本也非常高。另外，承压板方法都是假定加压面以下岩体为半无限、均匀、连续、各向同性介质，用建立在以半无限均质体受集中力作用下的布辛涅斯克公式为基础推导出的公式计算变形模量。这种测量方法对于连续介质岩体是合适的，但工程实际中的岩体含有裂隙、断层破碎带、软弱夹层等，有时还会由于开挖和爆破等作用的影响，产生损伤，破坏了岩体的完整性。因此，传统的承压板方法无法反映出岩体结构特征对于变形模量的影响。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种不同深度的岩体变形模量的测量方法，该方法使用的设备应满足重量轻、现场组装实施方便，能在大多数的工程环境尤其是地下工程中进行测量，并且能够实现在不同深度岩体内变形模量的同时测量，以避免裂隙、断层破碎带、软弱夹层等对测量结果的影响。
本发明所采用的技术方案是：一种不同深度的岩体变形模量的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
1、变形模量测量点的布置，选择能充分代表试验地段的各种岩性、对工程质量有重要影响的岩体进行测量；
2、在选定的测量点处布置测试洞，测试洞洞径为2～3m；
3、对测试洞的承压面进行打磨清理，测量点的受力方向宜与工程岩体实际受力方向一致；
4、在测试洞内布置加载装置，加载装置包括千斤顶、油泵、压力表、承压板和多点位移计，其中承板板面积不小于0.5m2，千斤顶油压最大值为10MPa；
5、在测试洞的两个承压面上各钻取1个洞径为90mm的钻孔并冲洗干净，放入多点位移计，并进行灌浆使多点位移计与周边岩体粘结紧密，多点位移计的测点以每间隔0.5m布置一个测点；
6、利用与油泵相连的油泵开关控制油泵输出压力，从1MPa开始逐级施加，每级增加1MPa，直至10MPa，油泵输出的压力通过千斤顶传递到承压板，利用承压板将力作用于周边的岩体。
本发明的有益效果是：本测量方法实现了不同深度处岩体变形模量的同时测量，测试过程干扰少，避免了开挖对岩体的扰动，而且缩短了测量时间，测量结果更精确，且节约费用，安装简单，操作简便，便于现场推广。
附图说明
图1是本发明的安装示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例不同深度的岩体变形模量的测量方法，步骤如下：
1、变形模量测量点的布置，选择能充分代表试验地段的各种岩性、对工程质量有重要影响的岩体8进行测量；
2、在选定的测量点处布置测试洞1，测试洞1洞径为2～3m，可保证测量人员有足够的操作空间，并能够放入加载装置；
3、对测试洞1的承压面1－1进行打磨清理，确保加载装置产生的力能够均匀地传入岩体8中，测量点的受力方向宜与工程岩体实际受力方向一致；
4、在测试洞1内布置加载装置，加载装置包括千斤顶3、油泵6、油泵开关5、压力表4、承压板2和多点位移计7，其中承板板2面积不小于0.5m2，千斤顶3油压最大值为10MPa即可满足测量要求；
5、在测试洞1的两个承压面1－1(洞顶和洞底)上各钻取1个洞径为90mm的钻孔并冲洗干净，放入多点位移计7，并进行灌浆保证多点位移计7与周边岩体8粘结紧密，多点位移计的测点7－1应尽量根据现场岩体条件布置，如果无法确定现场地质情况，可以每间隔0.5m布置一个测点，以保证能够最大程度地反映现场岩体的实际条件；
6、利用与油泵6相连的油泵开关5控制油泵输出压力，从1MPa开始逐级施加，每级增加1MPa，直至10MPa，油泵6输出的压力通过千斤顶3传递到承压板2，利用承压板2将力作用于周边的岩体8。在不同深度岩体处，由于岩体力学特性的差异，多点位移计的读数也各不相同，通过读取不同深度处岩体的变形量，即可获得该处岩体的变形模量。