水泥石力学性能对井筒密封完整性的影响 被引量：15

1

作者 高云文 胡富源 +2 位作者 韩琴 刘斌辉 周崇峰 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第3期53-56,99,共4页

长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹... 长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹塑性有限元力学模型,分析了水泥石弹性模量、屈服强度对组合体密封完整性的影响。结果表明,水泥石的弹性模量较小时,变形能力强,载荷作用下不易于产生硬性压碎破坏,卸载后界面也不易撕开;水泥石屈服强度越高,卸载后界面抗撕裂能力越好,同时水泥环承受的荷载也越高。指出,除水泥环本身的性能外,地层的力学性质、套管尺寸等参数对井筒完整性也有重要影响,尚需进一步深入研究。对于长庆油田延长组致密油水平井,水泥石抗压强度为26 MPa、弹性模量为7.2 GPa、屈服强度为13 MPa的组合可满足施工及生产要求。采用长庆油田合平4井的现场工程数据,通过建立的有限元模型对该井进行井口试压及水力压裂过程中的密封完整性校核,结果表明,采用韧性改造的水泥浆性能满足施工及生产要求。 展开更多

关键词 固井 井筒密封完整性 水泥环 弹性模量 有限元力学模型

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分子模拟无机盐抑制蒙脱石水化机理 被引量：15

2

作者 徐加放 孙泽宁 +3 位作者 刘洪军 付显威 孙中富 李小迪 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期377-384,共8页

井壁不稳定是油气勘探开发过程中最为复杂的技术难题之一,而井壁的稳定性在很大程度上取决于岩石中黏土矿物的含量特性,尤其是蒙脱石的水化膨胀特性。为深入了解无机盐稳定井壁的微观作用机理,利用分子模拟软件Material Studio(MS)建立... 井壁不稳定是油气勘探开发过程中最为复杂的技术难题之一,而井壁的稳定性在很大程度上取决于岩石中黏土矿物的含量特性,尤其是蒙脱石的水化膨胀特性。为深入了解无机盐稳定井壁的微观作用机理,利用分子模拟软件Material Studio(MS)建立Na-蒙脱石的晶体模型,并对其水化过程、水化机理以及水化造成的强度参数变化进行了动力学模拟研究。模拟结果表明,Na-蒙脱:晶体层间距随晶体表面吸附水分子个数的增多而逐级增大,当水分子数达到48、72、96时,分别形成1、2、3层饱和水合层;加入无机后,蒙脱石晶体的力学参数有一定程度的提高;KCl和CaCl_2具有较其他无机盐更好的提高Na一蒙脱石晶体弹性模量、减小膨胀的果。通过KCl、NaCl和CaCl_23种无机盐在不同质量分数条件下对Na-蒙脱石晶体弹性力学性质影响的研究,给出了Na-蒙脱石晶体到最佳稳定状态性时3种无机盐的质量分数范围。膨胀实验结果很好地证明了蒙脱石具有一定盐敏特性,在高质量分数无机盐条下,膨胀率反而增加。该结果对于强水敏性地层防塌机理研究和抑制性钻井液体系的研究开发具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 井壁 蒙脱石 分子动力学模拟 弹性模量 无机盐 膨胀

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煤岩体地质力学参数原位测试系统开发与应用 被引量：14

3

作者 姚强岭 李学华 +5 位作者 朱柳 闫凯 杨朴 夏泽 王文韬 李冬伟 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1169-1176,共8页

为了准确、快速、便捷、低成本测试煤岩体地质力学参数,开发了一套煤岩体地质力学参数原位测试系统,包括矿用钻孔成像仪(RBIT-30)测定钻孔内围岩结构发育特征,岩石钻孔弹模仪(RBEMT-75)测定孔内围岩的弹性模量E,岩石钻孔强度仪(RBUST-30... 为了准确、快速、便捷、低成本测试煤岩体地质力学参数,开发了一套煤岩体地质力学参数原位测试系统,包括矿用钻孔成像仪(RBIT-30)测定钻孔内围岩结构发育特征,岩石钻孔弹模仪(RBEMT-75)测定孔内围岩的弹性模量E,岩石钻孔强度仪(RBUST-30)测定钻孔内围岩单轴抗压强度σc,岩石钻孔剪切仪(RBST-75)测定钻孔内围岩强度黏聚力C和内摩擦角φ,水压致裂原位地应力测试装置(RBHST-50)测量钻孔内围岩地应力σ的大小和方向.该系统在部分煤矿进行了应用,获取了测试矿井的煤岩体地质力学参数. 展开更多

关键词 地质力学参数 原位测试 钻孔成像 弹性模量 岩体强度 地应力

原文传递

田湾核电站基岩变形参数测试与分析 被引量：8

4

作者 尹建民 胡立民 +2 位作者 罗超文 龚壁新 许波涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第2期58-61,共4页

分别采用常规室内试验及现场钻孔弹模试验方法对田湾核电站基岩的静弹模进行了测试 ,扼要介绍了钻孔弹模测试原理及测试结果。经对比分析可得以下结论 :(1)现场测试结果受裂隙的影响较大 ;(2 )对于完整岩石 ,两种测试结果基本一致。

关键词 岩石静弹模 钻孔弹模 岩块弹模 田湾核电站 基岩变形

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无机盐对蒙脱石弹性力学参数影响的分子模拟与实验研究 被引量：7

5

作者 徐加放 顾甜甜 +4 位作者 沈文丽 王晓璞 马英文 彭林 李小迪 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期83-90,共8页

利用分子模拟软什Materials Studio（MS）建立Na-蒙脱石的微观晶体结构模型，研究无机盐抑制蒙脱石的水化机制以及水化造成的蒙脱石弹性力学参数变化。将无机盐化学的影响结果体现在力学强度参数的变化，从而将井壁稳定的化学研究和力... 利用分子模拟软什Materials Studio（MS）建立Na-蒙脱石的微观晶体结构模型，研究无机盐抑制蒙脱石的水化机制以及水化造成的蒙脱石弹性力学参数变化。将无机盐化学的影响结果体现在力学强度参数的变化，从而将井壁稳定的化学研究和力学研究耦合在一起。结果表明：Na-蒙脱石晶体的层间距随晶体表面吸附水分子个数呈跳跃式增大，岩石强度逐渐减小；无机盐通过控制蒙脱石层问水分子，实现了对蒙脱石水化的抑制作用，KCl、CaCl7和NaCl的最佳质量分数分别为：15．00％～20．00％、37．48％～43．50％和16．88％～19．16％；KCl和CaCl7对提高蒙脱石晶体弹性模量效果最好。 展开更多

关键词 井壁稳定 分子模拟 弹性模量 无机盐 膨胀 声波速度

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四分量钻孔应变对气压响应的传递函数及围岩力学参数估算——以江苏江宁台为例

6

作者 杨小林 杨锦玲 +2 位作者 苏利娜 冯静 王军 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1170-1186,共17页

目前中国有60余处四分量钻孔应变测点,这些测点的观测数据在地球动力学和地震前兆等研究中均发挥着重要作用。但在实际观测中,不少四分量钻孔应变仪会受到不同周期气压波的干扰。截至目前,还鲜有关于该类仪器对气压频响效应研究的报道... 目前中国有60余处四分量钻孔应变测点,这些测点的观测数据在地球动力学和地震前兆等研究中均发挥着重要作用。但在实际观测中,不少四分量钻孔应变仪会受到不同周期气压波的干扰。截至目前,还鲜有关于该类仪器对气压频响效应研究的报道。文中以江宁台为例,尝试采用传递函数对其进行系统诊断;在此基础上,进一步利用双衬套力学模型反演其钻孔围岩的力学参数。结果表明:1)在0.1~30cpd频带内,气压和钻孔应变的相干性较好;2)低频带(0.1~0.5cpd)的气压响应最好,高频带(>8cpd)次之,中频带(0.5~8cpd)则略差;3)若不考虑日波和半日波频段的影响,在整个频带内,4个分量的应变和面应变气压系数谱近线性平稳;4)在高频带,钻孔应变对气压响应的相位谱呈指数形式上升,平均滞后约24.2°,频率依赖性明显;5)利用面应变低频气压系数均值反演的钻孔围岩弹性模量和泊松比分别为33.9GPa和0.27。以上结果将不仅有助于气压效应的分频改正,同时还能为钻孔围岩力学参数的定量反演提供新方法。 展开更多

关键词 四分量钻孔应变仪 江宁台 气压 传递函数 钻孔围岩 弹性模量 安山岩

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钻孔弹模测试技术的应用研究 被引量：4

7

作者 邓伟杰 路新景 +1 位作者 房后国 于立新 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第8期67-71,共5页

利用改进的钻孔弹模计,结合云南某水电站工程,对测试点和工程工况条件进行了分析,对测试点位置、深度、方向的选择进行了探讨。对坝肩与坝基部位的岩体进行钻孔弹模测试,分析了变形曲线特征,讨论了如何选取合理的曲线段进行弹性模量计算... 利用改进的钻孔弹模计,结合云南某水电站工程,对测试点和工程工况条件进行了分析,对测试点位置、深度、方向的选择进行了探讨。对坝肩与坝基部位的岩体进行钻孔弹模测试,分析了变形曲线特征,讨论了如何选取合理的曲线段进行弹性模量计算,并与室内试验成果及承压板试验结果进行了对比分析。同时结合工程实际情况,通过对测试结果的综合讨论,为弹性模量和变形模量的取值提供了参考,为大坝建基面的选择提供依据。 展开更多

关键词 原位测试 岩体变形 钻孔弹模 变形模量

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钻孔弹模计在高压水工隧洞围岩复合灌浆效果评价中的应用 被引量：3

8

作者 李强 景锋 《水利与建筑工程学报》 2018年第6期40-44,共5页

高压水工隧洞围岩地质缺陷多采用水泥或水泥化学复合灌浆以提高围岩的强度、均匀性、抗渗性,及其与衬砌的协调变形能力,而如何通过原位实测获得围岩的变形指标参数是进行灌浆效果评价和围岩与衬砌系统稳定性评价的关键因素或参数之一。... 高压水工隧洞围岩地质缺陷多采用水泥或水泥化学复合灌浆以提高围岩的强度、均匀性、抗渗性,及其与衬砌的协调变形能力,而如何通过原位实测获得围岩的变形指标参数是进行灌浆效果评价和围岩与衬砌系统稳定性评价的关键因素或参数之一。基于某抽水蓄能电站高压水工隧洞围岩缺陷灌浆处理,介绍了钻孔弹模计的基本原理、测试方法、数据处理与应用;采用钻孔弹模计对隧洞围岩化学固结灌浆前后的围岩变形指标进行了测试,实测结果不仅可直接用于固结灌浆效果评价,还可为围岩与衬砌系统的稳定性评价提供依据,该试验方法和手段具有广泛的实用性。 展开更多

关键词 高压水工隧洞 固结灌浆 效果评估 钻孔弹模

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工程岩体力学试验中的动静对比在小湾水电工程中的应用 被引量：2

9

作者 田连义 李维耿 《工程地球物理学报》 2009年第S1期145-148,共4页

简要介绍了钻孔变形试验的基本原理和动静对比的方法,动静对比关系在小湾水电工程中的应用。通过动静对比关系将岩体弹性波测试的速度空间分布规律转化为变形模量分区,从而为岩体与坝基应力分析和稳定性评价提供定量依据。

关键词 小湾水电工程 动静对比 孔内弹模 相关分析

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某核电站核岛地基钻孔弹模试验研究 被引量：2

10

作者 章光 闵弘 陈静曦 《矿产勘查》 2000年第3期38-42,共5页

介绍了在某核电站进行的岩体弹性模量现场试验研究的成果。试验采用钻孔千斤顶法 ,在核岛地基的 3个钻孔中进行 ,测试点距地表最大深度达 1 1 0余m。对实测曲线的形态和计算弹模所用的压力段进行了分析和讨论 ,根据测试结果对弹模随深... 介绍了在某核电站进行的岩体弹性模量现场试验研究的成果。试验采用钻孔千斤顶法 ,在核岛地基的 3个钻孔中进行 ,测试点距地表最大深度达 1 1 0余m。对实测曲线的形态和计算弹模所用的压力段进行了分析和讨论 ,根据测试结果对弹模随深度的变化规律和岩体的各向异性特性作出了评价 。 展开更多

关键词 钻孔千斤顶 岩体模量 原位试验

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布西水电站坝址边坡地应力场及岩体力学特性的试验研究 被引量：2

11

作者 周春华 艾凯 +1 位作者 尹健民 刘元坤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3959-3964,共6页

介绍了水压致裂法和钻孔弹性模量法在布西坝址边坡地应力场及该区域岩体力学性状研究中的综合应用,其中包括测试区域岩体水平主应力、弹性模量和变形模量的大小及其分布规律。研究结果表明:坝址右岸边坡的应力水平明显高于左岸,而浅部... 介绍了水压致裂法和钻孔弹性模量法在布西坝址边坡地应力场及该区域岩体力学性状研究中的综合应用,其中包括测试区域岩体水平主应力、弹性模量和变形模量的大小及其分布规律。研究结果表明:坝址右岸边坡的应力水平明显高于左岸,而浅部测试的模量值均较小,揭示了边坡表层及河床附近岩体的力学性质。最后根据测试结果分析了边坡卸荷机制,初步划定卸荷界限,为拱坝坝肩边坡的合理开挖提供了依据。 展开更多

关键词 岩石力学 水压致裂法 钻孔弹性模量 坝址 边坡 卸荷带

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钻孔电视和钻孔弹模在新加坡电力电缆隧道工程中的应用 被引量：1

12

作者 陆二男 《工程地球物理学报》 2009年第S1期121-125,共5页

介绍了在新加坡电力电缆隧道工程勘察中使用的钻孔电视和钻孔弹模这二种测试方法的基本原理、数据采集和资料处理方法以及钻孔电视在弥补岩石破碎取芯不足和获取裂隙方位和倾角方面、钻孔弹模在获得岩石原位力学参数方面的独特作用,同... 介绍了在新加坡电力电缆隧道工程勘察中使用的钻孔电视和钻孔弹模这二种测试方法的基本原理、数据采集和资料处理方法以及钻孔电视在弥补岩石破碎取芯不足和获取裂隙方位和倾角方面、钻孔弹模在获得岩石原位力学参数方面的独特作用,同时也指出了这二种方法的不足。 展开更多

关键词 钻孔电视 钻孔弹模 隧道 裂隙 杨氏模量

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某核电厂岩体动静弹性模量的对比研究 被引量：6

13

作者 安光明 杨球玉 +1 位作者 杨立建 邓小宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期565-569,共5页

以福清核电站二期详细勘察为依托,采用现场原位测试的方法获取岩体的动、静参数,研究其空间分布特征和相关性。结果表明,中等～微风化岩体的动态参数随深度变化具有一定的规律性,而静态参数随深度的变化规律性不强,但裂隙的发育程度对... 以福清核电站二期详细勘察为依托,采用现场原位测试的方法获取岩体的动、静参数,研究其空间分布特征和相关性。结果表明,中等～微风化岩体的动态参数随深度变化具有一定的规律性,而静态参数随深度的变化规律性不强,但裂隙的发育程度对岩体动、静弹性模量均有明显的影响;在动、静弹性模量关系方面,回归分析结果表明,动、静弹性模量之间具有较好的相关性,动、静弹模的比值不随深度而变化,Ed/Es比值分布在0.9～2.19之间。系统地总结岩体动、静参数的分布规律和其相互关系,对岩土工程设计具有重要意义。 展开更多

关键词 跨孔波速试验 钻孔弹模试验 动弹性模量 静弹性模量

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岩体动静参数测试及其关系研究 被引量：6

14

作者 赵楠 王清玉 +1 位作者 王志豪 王慧芳 《工程勘察》 2013年第1期86-91,共6页

依据钻孔岩芯、钻孔电视录像可直观定性判定岩体质量,实施声波测井可准确测定岩体纵波速度,根据可靠的声波测试成果结合对岩芯、孔内录像的直观分析可判断易受多种因素影响的孔内岩体静弹模测试值的可靠度,从而去伪存真,建立有效的动、... 依据钻孔岩芯、钻孔电视录像可直观定性判定岩体质量,实施声波测井可准确测定岩体纵波速度,根据可靠的声波测试成果结合对岩芯、孔内录像的直观分析可判断易受多种因素影响的孔内岩体静弹模测试值的可靠度,从而去伪存真,建立有效的动、静参数相关式。对某工程钻孔原位测试所获岩体动、静参数的空间分布特征和相关性等的研究结果表明,岩体的动、静参数与岩体的岩性、结构面发育情况和风化程度等密切相关,其相关式不仅可将大量的声波测试成果转化为静弹性模量,为建基面确定、坝基岩体质量分级、稳定性评价及静弹模分区、应力分析和三维设计提供实用指标,还可供类似地质区域借鉴。 展开更多

关键词 声波测井 孔内电视录像 钻孔静弹模测试 声波速度 动弹性模量 静弹性模量

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综合物探技术在防渗墙质量检测中的应用 被引量：1

15

作者 张腾 周项通 张玉林 《勘察科学技术》 2023年第2期55-58,64,共5页

在防渗墙质量检测中,物探方法具有快速、经济、无损等优点,但由于防渗墙属于地下隐蔽工程,常用的单一物探方法都有其局限性,无法准确评价防渗墙质量。该文以黄河下游某水库工程的防渗墙质量检测为例,介绍了综合应用超声波层析成像、地... 在防渗墙质量检测中,物探方法具有快速、经济、无损等优点,但由于防渗墙属于地下隐蔽工程,常用的单一物探方法都有其局限性,无法准确评价防渗墙质量。该文以黄河下游某水库工程的防渗墙质量检测为例,介绍了综合应用超声波层析成像、地震映像、弹性模量、单孔声波及钻孔光学成像检测等物探方法进行质量检测的工程实例,不同方法之间互相参照、互为补充,较为准确地解决了防渗墙质量检测问题,也为类似工程防渗墙质量检测方法提供了一定的借鉴。 展开更多

关键词 防渗墙质量检测 综合物探技术 超声波层析成像 地震映像 单孔声波测试 钻孔光学成像 钻孔 弹性模量测试

原文传递

软弱岩体钻孔变形测试研究 被引量：5

16

作者 艾凯 刘元坤 景锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S1期242-244,共3页

介绍了在软弱岩体中静荷载测试中钻孔弹模计法的原理和方法,并将该法运用到现场,得到了软弱岩体的压力变形的两种特殊形式。现场结果表明,该方法是对软弱岩体测试的一种比较好的方法。

关键词 软弱岩体 钻孔弹模计法 静荷载

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钻孔弹模法应用实例及分析 被引量：3

17

作者 祁增云 杨战 《西北水电》 2008年第6期58-59,共2页

结合工程实例阐述了钻孔弹模法的测试原理、技术要求等,并结合声波测试资料进行了综合分析。

关键词 钻孔弹模法 岩石变型试验 变型模量 声波

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炭质板岩工程特性的钻孔弹模试验研究 被引量：2

18

作者 柳旻 夏玉云 +2 位作者 乔建伟 刘争宏 周奎 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第S01期114-120,共7页

炭质板岩地区隧道围岩具有塑性变形大、蠕变持续时间长、遇水极易软化崩解等特点,围岩弹性抗力系数作为关键计算参数,其取值至关重要。依托东南亚某在建水电站引水隧洞工程,通过不同工况下的钻孔弹模测试,研究炭质板岩的变形特性、各向... 炭质板岩地区隧道围岩具有塑性变形大、蠕变持续时间长、遇水极易软化崩解等特点,围岩弹性抗力系数作为关键计算参数,其取值至关重要。依托东南亚某在建水电站引水隧洞工程,通过不同工况下的钻孔弹模测试,研究炭质板岩的变形特性、各向异性、软化特征及变形特征衰减。试验结果表明:研究区炭质板岩在低压段压力与变形不呈线性关系而在高压段呈线性关系,炭质板岩可恢复的弹性变形较小而不可恢复的塑性变形较大。浅部炭质板岩变形模量受深度影响均较小,受饱水作用影响大,具有较强软化性,软化系数为0.62。天然状态下炭质板岩需要考虑各向异性,饱和状态下则接近各向同性。炭质板岩隧洞在开挖6个月以后其变形模量基本不变。 展开更多

关键词 东南亚 炭质板岩 工程特性 钻孔弹模试验

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基于超声波测试的岩体完整性分析 被引量：1

19

作者 黄雅兰 《科技资讯》 2022年第17期222-225,共4页

基于岩石动态力学参数与岩石基本物理力学参数的关系,可以研究岩石动态力学参数评价岩石的完整性。该文运用超声波测试技术,测得岩石的纵波和横波波速,结合弹性波在一维介质中的传播理论,计算得到岩石的动弹性模量。经过分析发现,动弹... 基于岩石动态力学参数与岩石基本物理力学参数的关系,可以研究岩石动态力学参数评价岩石的完整性。该文运用超声波测试技术,测得岩石的纵波和横波波速,结合弹性波在一维介质中的传播理论,计算得到岩石的动弹性模量。经过分析发现,动弹性模量随着密度的增大呈线性增大,B取样孔的斜率大于A取样孔,说明B取样孔的岩体完整性较好;对现场钻孔弹模测试试验数据进行了计算,发现岩体完整性结果与声波法分析一致,验证了室内声波法评价岩体完整性的可行性,为发展岩石超声波测试技术提供了参考。 展开更多

关键词 岩体 超声波测试 动弹性模量 完整性 钻孔弹模测试

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钻孔弹模法在灌浆岩体质量检测中的应用

20

作者 黄太平 姜荣梅 《水电自动化与大坝监测》 2006年第1期62-64,共3页

主要介绍采用钻孔弹模法和声波法对灌浆处理后的坝基岩体进行质量检测的原理和方法。通过选取具有代表性的点进行钻孔弹模试验和孔内波速测量,获取灌浆后坝基岩体的变形特性参数,得到波速值VP与弹性模量值E之间的潜在关系,然后利用波速... 主要介绍采用钻孔弹模法和声波法对灌浆处理后的坝基岩体进行质量检测的原理和方法。通过选取具有代表性的点进行钻孔弹模试验和孔内波速测量,获取灌浆后坝基岩体的变形特性参数,得到波速值VP与弹性模量值E之间的潜在关系,然后利用波速对岩体质量进行分级和评价。对比分析表明,该方法对灌浆岩体质量检测是有效的。 展开更多

关键词 岩体变形特性 钻孔弹模法 声波法

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