Evaluation of Rock Stress Estimation by the Kaiser Effect
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2005
Department
Major/Subject
Kalliorakentaminen
Mcode
Rak-32
Degree programme
Language
en
Pages
80
Series
Abstract
Tieto in-situ jännitystilasta, joka vallitsee kaikkialla maa ja kallioperässä, on keskeinen lähtötieto kaikelle kalliomekaaniselle tarkastelulle. Jännitystieto mahdollistaa reunaehtojen määrittämisen mallinnusohjelmille, ja antaa hyvän pohjan myös empiiriselle suunnittelulle. Tänä päivänä jännitystilan mittaaminen on eräs vaikeimmista, aikaa vievimmistä ja kalleimmista tutkimuksista kalliomekaniikassa. Lisäksi nykyiset mittausmenetelmät eivät ole kehittyneet olennaisesti moniin vuosiin. Tämä luo kysyntää uusille menetelmille, joiden tulisi olla vanhoja menetelmiä taloudellisempia ja käytännöllisempiä. Tässä työssä on tutkittu yhtä tällaista menetelmää, joka perustuu akustisen emission mittaamiseen kairasydännäytteistä eli ns. Kaiser-efektiin, eräänlaiseen kiven muisti-ilmiöön: Menetelmän houkuttavuus on, että jännitystila voidaan määrittää laboratoriossa kairasydännäytteistä, joita yleensä on hyvin saatavilla ja näin välttää työläät reikämittaukset. Kaiser-efekti on vanha ilmiö, jota on tutkittu vuosia. Viimeaikaiset tutkimukset Australiassa (Villaescusa et al. 2002 & 2003) ovat kuitenkin olleet lupaavia ja mahdollistaneet jännitystensorin määrittämisen erisuuntaisista kairasydännäytteistä. Tämän työn tavoitteena on ollut kehittää vastaava mittausjärjestelmä (laitteisto ja tulkintamenetelmä) Suomeen ja suorittaa testimittauksia Eurajoen Olkiluodon kallioperästä saaduista näytteistä. Näytteet otettiin tutkimusreiästä OL-KR 14 kahdelta eri syvyystasolta eli n. 80 m ja 500 m. Kehitetty mittausjärjestelmä saatiin toimimaan hyvin. Mittauksista saatu data oli tosin laadultaan hyvin vaihtelevaa, mutta kuitenkin tulkittavissa. Saatuja jännitystensoriarvoja verrattiin reikämittausmenetelmällä (ns. irtikairausmenetelmä) saatuihin tuloksiin, ja ne korreloivat suhteellisen hyvin keskenään. Tulokset olivat siis lupaavia, mutta menetelmä vaatii vielä jatkokehitystyötä ja lisää testimittauksia, jotta lopullinen arvio menetelmän soveltuvuudesta jännitystilan mittaamiseksi voidaan tehdä.Description
Supervisor
Särkkä, PekkaThesis advisor
Johansson, ErikKeywords
acoustic emission, akustinen emissio, in-situ stress, kalliomekaniikka, Kaiser effect, kallion jännitystila, measurement, Kaiser-efekti, rock mechanics, Olkiluoto, Olkiluoto, ydinjätteiden loppusijoitus, disposal of spent nuclear fuel
