一种柱状节理各向异性现场原位测试结构的制作方法

[0001]
本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种柱状节理各向异性现场原位测试结构。


背景技术：

[0002]
柱状节理构造是常见于火山熔岩中的一种呈规则或不规则柱状形态的原生张性破裂构造，多见于玄武岩中，有时在中酸性熔岩、熔结凝灰岩、潜火山岩、基性岩脉中也可见到。它的形态往往呈一种规则的多边形长柱体，包括四方、五方、六方棱柱体形态, 柱体垂直于熔岩层的层面。例如在白鹤滩水电站坝址区的玄武岩层中，柱体断面主要以五边形及不规则四边形为主，柱体长度一般1～3m，部分柱体较长，达5m。柱状节理面宽度一般13～25cm，部分柱体柱面较宽，达50～120cm。柱面大多起伏，较粗糙，部分柱体柱面不完整，柱体扭曲。
[0003]
在未受扰动影响的情况下，柱状节理玄武岩岩石坚硬，柱体镶嵌紧密，岩体强度较高。但开挖后卸荷易松弛，给地下洞室围岩稳定来带不利影响。卸荷松弛是柱状节理岩体最为显著的特征，例如原始自然边坡柱状节理玄武岩长期暴露，在长期卸荷风化作用下，松散掉块，松弛特征明显；地下洞室开挖后，洞周应力调整，柱状节理玄武岩出现浅层松弛，若支护不及时或支护力不足，松弛向深部进一步扩展，则可能发生局部坍塌破坏。
[0004]
柱状节理岩体卸荷松弛特征与柱体的空间分布形态导致的各向异性特征密切相关。由于岩体的波速和应力有紧密的关系，随应力增加而增大，随应力降低而减少，应力松弛区的存在，使岩体波速有所减低。因此可以通过监测岩体波速变化情况就可以判断围岩的松弛程度和各向异性特征。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种柱状节理各向异性现场原位测试结构
[0006]
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
[0007]
一种柱状节理各向异性现场原位测试结构，其特征在于：所述柱状节理各向异性现场原位测试结构包括柱状节理岩体，所述柱状节理岩体内设有测试洞，所述测试洞的延伸方向平行于柱状节理岩体的柱状节理走向；所述测试洞的洞身的一处位置朝向柱状节理岩体方向开设有多个声波钻孔，其中：一条声波钻孔垂直于柱状节理岩体的柱体轴线，一条声波钻孔平行于柱状节理岩体的柱体轴线，一条声波钻孔与柱状节理岩体的柱体轴线成30度，一条声波钻孔与柱状节理岩体的柱体轴线成60度；且所有声波钻孔在测试洞洞身上的位置相邻。
[0008]
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
[0009]
作为本实用新型的优选技术方案：所述测试洞的尺寸为3~5 m。
[0010]
作为本实用新型的优选技术方案：所述声波钻孔的深度超过一倍测试洞的洞径。
[0011]
本实用新型提供一种柱状节理各向异性现场原位测试结构，通过在测试洞的洞身上的同一处位置设置多个声波钻孔，具有如下优点：（1）避免在测试洞的洞顶上方钻孔，减小测试洞洞顶附近的受力情况，维持测试洞洞顶的稳定性；（2）通过在同一处位置设置多个声波钻孔，声波钻孔分别与柱状节理岩体的柱体轴线成0度、30度、60度以及90度，使得测试结果更为准确；（3）通过仅在测试洞的洞身一侧开挖声波钻孔，能够大大减少工人的工作量，大大提高工作效率。
附图说明
[0012]
图1为本实用新型所提供的柱状节理各向异性现场原位测试结构的图示。
具体实施方式
[0013]
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
[0014]
一种柱状节理各向异性现场原位测试结构，包括柱状节理岩体100，柱状节理岩体100内设有测试洞200，测试洞200的延伸方向平行于柱状节理岩体100的柱状节理走向；测试洞200洞身的一处位置朝向柱状节理岩体100方向开设有多个声波钻孔，其中：声波钻孔101垂直于柱状节理岩体200的柱体轴线，声波钻孔104平行于柱状节理岩体200的柱体轴线，声波钻孔103与柱状节理岩体200的柱体轴线成30度，声波钻孔102与柱状节理岩体200的柱体轴线成60度；且所有声波钻孔在测试洞洞身上的位置相邻，在其他实施例中，也可以增加声波钻孔，以进一步提高各向异性评价的准确度。
[0015]
测试洞的尺寸为3~5 m。
[0016]
声波钻孔的深度超过一倍测试洞的洞径。
[0017]
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。