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高等研究中心力学团队在声发射法地应力测量技术上获得突破

2016-04-29

地应力作为地壳中岩体所具有的内在应力,是引起采矿、水利水电等各种地下岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力。科学准确地掌握地应力在地壳中的分布及变化规律是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析、实现岩土工程决策、设计和开挖科学化的必要前提,对地震等重大地质灾害的预测也具有十分重要的意义。

声发射法(又称AE法)是利用天然岩体固有的Kaiser效应在实验室内进行地应力测量的一种方法,但因其高成本、低效率、耗时长的定向取心过程致使该方法无法有效推广应用。针对这一问题,我校地质勘探专家高森教授根据空间球面几何原理构建出地质岩心-钻孔空间相对位置的数学物理模型,将钻孔弯曲信息传递给岩心,提出了一种新型岩心地表重新快速定向的新方法(已获国家发明专利:ZL201210419775.3)。在此基础上,由高等研究中心力学团队将此技术与传统声发射地应力法进行完美结合,在解决了原有方法中关于岩石声发射信号中的地应力特征点难以准确判定与识别的技术难题后,形成了一种基于岩心地面重定向技术的声发射地应力测试新方法。

新方法经过理论与实践验证,具有更方便、更准确、更经济的特点,适合大规模、大范围推广应用。同时,新方法真正使地下岩体地应力的测试突破深度的限制,即钻孔能打多深,就可以获得该深处的真实三维地应力资料,填补了对于超深地层的地应力测量的经济高效测试技术方法方面的空白。新方法不但适用于现取的地质岩心,而且还可以对既有的陈旧岩心进行地应力信息的获取,将被堆弃于各地岩心库中的大量地质岩心变废为宝,使得在全国范围内迅速建立起对重大工程建设和地震灾害预测有重要指导意义的地壳地应力分布图谱成为可能。

高等研究中心

2016-4-26


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