[发明专利]一种测量地应力的方法

权利要求书

1.一种测量地应力的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)对岩体工程进行工程地质调查，确定节理、断层的产状，根据地质力学判断次序的方法判断节理、裂隙的先后次序，然后将最近的同序次节理和裂隙绘于赤平投影图上；

2)将岩层层面以其走向线为旋转轴，向倾向方向旋转至水平位置，旋转角等于层面的倾角，同时节理和裂隙绕层面走向线旋转到水平状态，找出共轭X形节理，再将共轭X形节理和层面从水平状态旋转到原来状态，再在赤平投影图上确定地应力的三个方向，即最大主应力σ₁、中间主应力σ₂和最小主应力σ₃的方向；

3)沿地应力的三个方向钻孔取样，岩样取自6米以外的原岩应力区，每个方向取5-7个样；

4)在室内做岩样的声发射实验，对岩石的声发射信号进行Db4小波分析，从而确定岩石声发射Kaiser点，根据岩石声发射Kaiser点确定地应力的大小。

2.如权利要求1所述测量地应力的方法，其特征在于地应力方向按如下方式确定：

(1)张性断裂：张性断裂产生于最小主应力σ₃方向，即最大张引方向的垂直面上，也就是说，张性断裂面与σ₁和σ₂的应力轴面的方向一致；因此只要通过工程地质调查确定了张性断裂的产状，即张性断裂的走向、倾向和倾角，那么地应力的三个方向，即最大主应力σ₁、中间主应力σ₂和最小主应力σ₃的方向可以确定；

(2)剪切断裂：剪切断裂产生于最大主应力σ₁方向呈(45°-φ/2)角的平面上，与σ₁和σ₃轴面相互垂直，并且呈共轭发育，其夹角之锐角的等分面为σ₁和σ₂的轴面，其夹角之钝角的等分面为σ₂和σ₃的轴面，它们的组合交线的方向与中间主应力轴σ₂的方向平行；前述φ是岩体的内摩擦角；因此只要通过工程地质调查确定了剪切断裂的产状，即剪切断裂的走向、倾向和倾角，那么地应力的三个方向，最大主应力σ₁、中间主应力σ₂和最小主应力σ₃的方向可以确定。

3.如权利要求1所述测量地应力的方法，其特征在于步骤3)每个方向上取7个长度为100mm的岩样，所取岩芯样直径为52～55mm，加工成圆柱形试件。

4.如权利要求3所述测量地应力的方法，其特征在于岩样试件的侧面磨平一块面积约为15mm×100mm的平面，以放置声发射实验的探头。

5.如权利要求1所述测量地应力的方法，其特征在于步骤4)所述声发射实验是将侧壁已经贴好声发射探头的岩样试件放置在加载系统中，然后在试件端面垫两层聚氯乙烯和一层2mm厚硬橡胶皮片，加载直到岩样破坏，在加载过程中自动记录岩样声发射频率。