A New Method For the Complete Determination of the State of Stress in Rock Masses

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Abstract
Synopsis A new method is given for the complete determination of either the initial or the induced state of stress at a given point in a rock mass by means of measurements carried out in a single borehole. The hole need not be dry and the method can be applied at great depths. The method consists in cementing into a small diameter borehole a plastic cylinder in which an assembly of electrical strain gauges is embedded, and relieving the stresses by overcoring. Analytical expressions are deduced which enable the state of stress in the rock mass to be determined from the deformations undergone by the strain gauges, and laboratory and in situ tests are described to show the feasibility and accuracy of the proposed method. On présente une nouvelle méthode pour établir complètement l'état initial ou l'état induit de contrainte à un point donné dans une masse de rocher au moyen de mesures effectuées dans un forage unique. Le trou de sondage n'a pas nécessairement besoin d'être creusé et l'on peut appliquer la méthode à de grandes profondeurs. La méthode consiste à cimenter dans un trou de sondage de petit diamètre un cylindre en plastique dans lequel un assemblage de jauges de déformation électriques est encastré, et à soulager les contraintes par un surcarottage. On déduit des expressions analytiques que permettent d'établir l'état de contrainte dans la masse de rocher à partir des déformations subies par les jauges de déformation, et on décrit des essais en laboratoire et sur place pour faire apparaître la possibilité d'exécution et la précision de la méthode proposée. Synopsis A new method is given for the complete determination of either the initial or the induced state of stress at a given point in a rock mass by means of measurements carried out in a single borehole. The hole need not be dry and the method can be applied at great depths. The method consists in cementing into a small diameter borehole a plastic cylinder in which an assembly of electrical strain gauges is embedded, and relieving the stresses by overcoring. Analytical expressions are deduced which enable the state of stress in the rock mass to be determined from the deformations undergone by the strain gauges, and laboratory and in situ tests are described to show the feasibility and accuracy of the proposed method. On présente une nouvelle méthode pour établir complètement l'état initial ou l'état induit de contrainte à un point donné dans une masse de rocher au moyen de mesures effectuées dans un forage unique. Le trou de sondage n'a pas nécessairement besoin d'être creusé et l'on peut appliquer la méthode à de grandes profondeurs. La méthode consiste à cimenter dans un trou de sondage de petit diamètre un cylindre en plastique dans lequel un assemblage de jauges de déformation électriques est encastré, et à soulager les contraintes par un surcarottage. On déduit des expressions analytiques que permettent d'établir l'état de contrainte dans la masse de rocher à partir des déformations subies par les jauges de déformation, et on décrit des essais en laboratoire et sur place pour faire apparaître la possibilité d'exécution et la précision de la méthode proposée.

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