1岩石应力应变测试 1
1.1 应力应变基本概念 1
1.2 应力测试方法 2
1.2.1 压应力测试 3
1.2.2 拉应力测试 4
1.2.3 剪应力的测试 8
1.3 应变测试方法 10
1.3.1 引伸计 10
1.3.2 虚拟引伸计 12
1.3.3 数字散斑应变测量 13
1.3.4 三轴试验岩石应变测试技术 14
1.4 岩石电阻应变片测试仪器 15
1.4.1 应变片工作原理和构造 15
1.4.2 应变片分类 17
1.4.3 应变片主要参数 18
1.4.4 应变片的选择及粘贴工艺 18
1.4.5 电阻应变仪简介 19
1.5 岩石应力测试仪器 20
1.6 其他应力应变测试方法 21
1.6.1 伺服液压压力机测试方法 22
1.6.2 LVDT局部应变传感器测试方法 22
1.6.3 图像处理技术 24
习题 24
2岩体应力及变形测试 25
2.1 概述 25
2.2 应力解除法 25
2.2.1 方法简介 25
2.2.2 孔底应力解除法 26
2.2.3 孔壁应变法 28
2.2.4 孔径变形法 30
2.3 应力恢复法 32
2.3.1 测试方法 32
2.3.2 应用条件 32
2.4 水压致裂法 33
2.4.1 测量仪器设备 33
2.4.2 测量过程 34
2.4.3 应力计算 34
2.4.4 应用条件 35
2.5 Kaiser效应法 35
2.5.1 测量仪器设备 36
2.5.2 测试步骤 37
2.5.3 注意事项 37
2.6 岩体变形测试 37
2.6.1 表面位移测量 37
2.6.2 深孔位移测量 39
习题 40
3岩体声波测试 41
3.1 基本原理 41
3.2 弹性波传播理论基础 42
3.2.1 岩体的声速 42
3.2.2 声速与弹性力学参数的关系 43
3.2.3 声速与岩体性质的关系 43
3.2.4 声波探测设备 44
3.2.5 岩体声波的检测方法 44
3.3 超声波检测 46
3.3.1 超声波的特点 46
3.3.2 超声波声速测量 46
3.3.3 超声波探伤 51
3.4 微震、声发射监测 53
3.4.1 概述 53
3.4.2 测量仪器设备 53
3.4.3 测试步骤 55
习题 57
4岩体振动测试 58
4.1 振动测试原理 58
4.1.1 振动信号分类 58
4.1.2 振动测量方法分类及简单原理 59
4.2 测振仪响应特性 59
4.3 振动测试参数选择与处理 61
4.3.1 振动的测试参数选择 61
4.3.2 振动基本参数的测量 66
4.3.3 结构动力特性参数测量 67
4.4 爆破振动测试 68
4.4.1 爆破振动测试的意义 68
4.4.2 爆破振动测试仪的原理 68
4.4.3 爆破振动测试仪 69
习题 72
5围岩松动圈测试 73
5.1 围岩松动圈变形特点 73
5.2 松动圈应力与位移测算 76
5.2.1 应力测试 76
5.2.2 位移测试 78
5.3 松动圈围岩应变测试 81
5.3.1 振弦式应变计 81
5.3.2 工程实例 82
5.4 松动圈范围确定 84
5.4.1 声波法 84
5.4.2 地震波法 87
5.4.3 地质雷达 89
5.4.4 钻孔摄像方法 91
习题 94
6采空区探测 95
6.1 采空区 95
6.1.1 采空区概况 95
6.1.2 采空区灾害及常用探测方法 95
6.2 重力勘探法 96
6.2.1 实测工作布置和数据采集 96
6.2.2 资料处理 97
6.2.3 工程实例 97
6.3 三维地震测试 101
6.3.1 地震勘探的基础理论 101
6.3.2 地震采集技术 103
6.3.3 工程实例 105
6.4 三维激光扫描测试 108
6.4.1 三维激光扫描技术的基本原理 109
6.4.2 三维激光扫描技术特点 110
6.4.3 CMS洞穴测量系统及其后处理软件 111
6.4.4 CMS工作数据流程及现场探测方法 112
6.4.5 工程实例 113
习题 115
7微震监测及预警 116
7.1 微震监测系统的组成 116
7.1.1 微震监测系统的构建 116
7.1.2 微震监测系统的设计 117
7.2 微震监测系统布置与定位精度 123
7.3 微震系统的参数确定 126
7.4 预警模型的建立 127
7.4.1 模型建立的原则 127
7.4.2 动力灾害预警关键点识别研究 127
7.4.3 微震监测预测模型研究 132
7.5 微震监测预警模型研究 134
7.5.1 基于微震事件时空分布特征研究 135
7.5.2 基于微震监测事件参数位移变化的预警研究 138
7.5.3 基于微震事件参数视应力变化的预警研究 139
7.5.4 基于微震事件活动率的预警研究 140
7.5.5 基于微震活动性参数b值的预警模型研究 141
习题 145
8工程岩体质量评价 146
8.1 概述 146
8.1.1 分类的目的 147
8.1.2 分类原则 147
8.1.3 分类的控制因素 147
8.1.4 分类方法 148
8.2 工程岩体的单因素分类 148
8.2.1 按岩石的单轴抗压强度分类 148
8.2.2 按巷道围岩稳定性分类 149
8.2.3 按岩体完整性分类 150
8.3 岩体综合指标分类 153
8.3.1 富兰克林岩石工程分类 153
8.3.2 岩体的岩土力学分类 153
8.3.3 巴顿岩体质量（Q）分类 156
8.4 我国工程岩体分级标准（GB 50218—94） 157
8.4.1 确定岩体基本质量 157
8.4.2 岩体基本质量指标（BQ）分级 157
习题 160
9土体测试 161
9.1 含水率测试 161
9.1.1 概述 161
9.1.2 烘干法含水率测试 161
9.1.3 酒精燃烧法含水率测试 162
9.1.4 其他含水率测试 163
9.2 渗透测试 163
9.2.1 概述 163
9.2.2 常水头渗透测试 164
9.2.3 变水头渗透测试 166
9.2.4 加荷式渗透测试 168
9.3 固结、击实测试 170
9.3.1 概述 170
9.3.2 标准固结测试 170
9.3.3 快速固结测试 174
9.3.4 击实测试 175
9.4 抗剪强度测试 177
9.4.1 概述 177
9.4.2 直接剪切测试 177
9.4.3 三轴压缩（剪切）测试 179
9.5 静止侧压力系数测试 183
9.5.1 概述 183
9.5.2 静止侧压力系数测试 184
9.6 变形监测 185
9.6.1 概述 185
9.6.2 沉降监测 185
9.6.3 地表位移监测 186
9.6.4 内部监测 193
习题 193
10岩土测试数据分析 194
10.1 岩土测试数据基本性质 194
10.2 数据分析 195
10.2.1 误差的基本概念 195
10.2.2 误差分析 196
10.2.3 偶然误差的分析方法 197
10.2.4 过失误差的发现及剔除 203
10.2.5 系统误差的发现及消除 204
10.3 频谱分析 205
10.3.1 频谱的概念 205
10.3.2 富氏谱 207
10.3.3 功率谱 208
10.3.4 响应谱 210
10.3.5 频谱分析的应用 211
10.4 误差处理 212
10.4.1 直接测量的误差处理 213
10.4.2 间接测量的误差处理 213
10.4.3 随机误差的处理 214
10.4.4 系统误差的处理 214
10.5 经验公式的建立 215
10.5.1 回归方程数学形式的确定 215
10.5.2 回归方程的相关性分析 216
习题 217
参考文献 218