孔內(nèi)彈模測(cè)定器 GY-75/90/110
產(chǎn)品介紹：
孔內(nèi)彈模測(cè)定器也稱鉆孔彈模儀(Borehole Jack, Goodman Jack或NX Borehole jack)。它與鉆孔膨脹儀的主要區(qū)別為:其一，鉆孔膨脹儀是利用柔性的橡膠囊向鉆孔孔壁全面加壓，測(cè)定橡膠囊體積變化或鉆孔徑向變形以計(jì)算變形或彈性模量;而鉆孔彈模儀則是利用多個(gè)活塞向部分孔壁徑向加壓(加壓塊為剛性)，同時(shí)測(cè)定加壓方向的徑向變形以計(jì)算變形或彈性模量。其二，鉆孔膨脹儀壓力較低，適用于軟巖或裂隙巖體;而鉆孔彈模儀壓力可達(dá)60MPa，適用于各種巖體(E=1~100GPa )，只要孔徑滿足要求，試驗(yàn)期間保持孔壁穩(wěn)定即可。
GY型鉆孔彈模儀共有三個(gè)型號(hào)，分別是GY-75, GY-90和GY-110，其分別適用于φ75mm,φ90mm,φ110mm鉆孔，但通過(guò)更換厚一些的承壓塊，它也可用于大一級(jí)的鉆孔，即GY-75型鉆孔彈模儀也可用于φ90mm鉆孔，GY-90型鉆孔彈模儀可用于φ110mm鉆孔，GY-110型鉆孔彈模儀可用于φ130mm鉆孔。
GY型鉆孔彈模儀是在美國(guó)古德曼千斤頂(Goodman Jack)的基礎(chǔ)上，并吸收了BJ-110鉆孔彈模計(jì)的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)而成。古德曼千斤頂(Goodman Jack)是上有代表性的鉆孔彈模儀，已作為巖石力學(xué)委員會(huì)(ISRM)的建議方法，用于在鉆孔中測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)巖體的彈性模量。但由于該設(shè)備在設(shè)計(jì)上存在缺陷，其測(cè)定值必須經(jīng)過(guò)修正，才能得到真實(shí)的彈性模量值。修正系數(shù)與巖體彈性模量的高低有關(guān)，當(dāng)真實(shí)彈模為70GPa時(shí)，實(shí)測(cè)值只有約24GPa。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的GY型鉆孔彈模儀則不需修正。
為驗(yàn)證彈性模量測(cè)定值的可靠性，將BJ-110鉆孔彈模儀放入帶有中心孔的鑄鋼、鑄鐵及大理巖立方體(360 x 400 x 400mm)試件中，并置于5,000kN壓力機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，標(biāo)定結(jié)果表明測(cè)定值接近真實(shí)值，不需修正。誤差約5一10%。
GY-75型鉆孔彈模儀和BJ-110型鉆孔彈模儀的原理、主要指標(biāo)相同，因此其標(biāo)定結(jié)果可共用。此外，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，曾將同一測(cè)點(diǎn)巖芯(完整且均質(zhì)、各向同性的巨厚層白云質(zhì)灰?guī)r)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，其彈性模量值和用GY-75型鉆孔彈模儀在孔內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定值很接近，誤差僅為5%。
原理
當(dāng)向鉆孔內(nèi)壁施加一對(duì)徑向荷載時(shí)，鉆孔將同時(shí)產(chǎn)生徑向變形，顯然，變形將隨荷載升高而增長(zhǎng)，同一量級(jí)荷載作用下，高彈性模量巖體中的鉆孔變形較小，反之則大，根據(jù)荷載和變形的比值即可求出巖體彈性模量值。徑向荷載由四個(gè)同步加壓的圓形活塞提供。為了將活塞及承壓塊收回，在最外端的兩個(gè)活塞上增加了低壓回路，兼作回程活塞。中間活塞兩邊各裝一個(gè)位移傳感器，以測(cè)定徑向變形。
應(yīng)用
Geo-Experts GY型孔內(nèi)彈模測(cè)定器(也稱鉆孔彈模儀)為一款新型的巖石原位試驗(yàn)設(shè)備，克服了古德曼千斤頂(Goodman Jack)承壓板彎曲和孔壁曲率不匹配兩大缺陷，所測(cè)結(jié)果不必進(jìn)行修正即可得到真實(shí)彈模值，可以在鉆孔中測(cè)定固體介質(zhì)的變形或彈性模量，主要用于巖體(包括軟巖和硬巖)，也可用于混凝土或金屬。
● 核島地基楊氏模量的確定
● 斷層固結(jié)灌漿效果的檢測(cè)
● 高層建筑基巖彈性模量的確定
● 高陡邊坡開挖松弛影響的評(píng)估
● 壩基巖體變形模量的確定
特點(diǎn)
● 設(shè)備輕便，易攜帶
● 適用于軟巖和硬巖
● 可選φ75mm,φ90mm, φ110mm的型號(hào)，避免試驗(yàn)時(shí)再打小孔
● 接觸壓力與油壓表壓力相一致，滑塊結(jié)構(gòu)減少偏心加壓
● 選用高防水性的傳感器，提高了防水性能
● 采用可裝卸式承壓塊，接觸角2b采用45°，增大了接觸壓力
● 測(cè)定值不用修正，實(shí)測(cè)彈性模量等于真實(shí)彈性模量
試驗(yàn)步驟：
(8)記錄此時(shí)的位移傳感器讀數(shù)，D1, D2的平均值加上探頭直徑即為實(shí)際孔徑。當(dāng)實(shí)際孔徑大于探頭直徑4mm時(shí)，放棄測(cè)試，收縮探頭并取出換用厚承壓塊(選配)。
(9)按選定的試驗(yàn)方式加壓和卸壓，并記錄各級(jí)荷載下的位移傳感器讀數(shù)。
a、多次大循環(huán)加載法(建議)，加卸載分級(jí)如附錄表1所示，壓力一位移曲線如圖4所示。
b、采用逐級(jí)單循環(huán)加卸載法，壓力分級(jí)如附錄表2所示，壓力一位移曲線如圖5所示。對(duì)絕大部分巖石，加至30-40MPa已足夠。
(10)操作換向閥手柄，逐級(jí)卸載。壓力表顯示為零后，扳動(dòng)換向閥，切換至縮回模式并加壓。當(dāng)D1,D2基本回到零時(shí)，探頭已回到“閉合”狀態(tài)。
資料分析：
● T"(a、b)(與彈模計(jì)泊桑比及接觸角有關(guān)的系數(shù))
● T" (0.20,22.5° )=2.193(當(dāng)a =0.20,2b=45°時(shí))
● T" (0.25,22.5° )=2.141(當(dāng)a =0.25,2b=45°時(shí))
● T" (0.30,22.5° )=2.077(當(dāng)a =0.30,2b=22.5°時(shí))
取實(shí)測(cè)值或近似值，當(dāng)d=76(91，111)mm時(shí)冷泊桑比a=0.25,T"=2.141
3.被測(cè)介質(zhì)的彈性模量愈高時(shí)，承壓塊與孔壁達(dá)到全接觸狀態(tài)時(shí)的壓力值也較高，即壓力位移曲線的線性段起始點(diǎn)較高(圖3、4 )，應(yīng)選取起始點(diǎn)以上的近似直線段計(jì)算彈?；蜃兡Ｖ怠?/span>
儀器配置：
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