《岩石凱塞效應的消散規律及其套用研究》是依託重慶大學，由謝強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：岩石凱塞效應的消散規律及其套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：謝強
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
測定地應力是深部岩體工程的一項重要工作。利用岩石聲發射的凱塞效應測量地應力具有簡便、快速、經濟、便於大量試驗等優點，但是這種方法有一個嚴重缺陷：岩樣脫離岩體後，其對先期地應力的記憶能力是否隨時間推移而削弱甚至消失對試驗結果的準確性影響很大。本項目將針對重慶地區廣泛分布的砂岩進行試驗，利用鋼件或類岩石材料對設備進行調試，在解決試驗中的噪音干擾、感測器與試樣的耦合、採集過程中聲發射參數與應力應變參數的時間同步問題等問題的基礎上，考察不同時間延遲對岩石凱塞效應的影響，並力求將這種影響程度定量化，用以修正室內試驗結果，進而指導工程實踐；創新性主要體現在：首次將岩石凱賽效應的消散程度定量化；在解決試驗過程中聲發射參數與應力應變參數採集不同步的基礎上，由岩石變形破壞特徵及其對應的聲發射活動規律，探索岩石凱塞現象消散所對應的真正的物理含義。
結題摘要
利用岩石聲發射的凱塞效應測量地應力（Kaiser Effect）是近幾十年來發展起來的一種簡便、快速、經濟的地應力測量方法，但是這種方法有一個嚴重缺陷：岩樣脫離岩體後，其對先期地應力的記憶能力是否會隨時間而削弱或消失對試驗結果的準確性影響很大。本項目分別針對重慶砂岩、大姚銅礦石灰岩、葡萄牙粗晶花崗岩和淺灰色矽質板岩進行了聲發射（Acoustic Emission）試驗研究，對岩石凱塞效應隨時間的消散規律進行了探索，完成了時間延遲對Kaiser效應影響程度的定量化表達，並進行了工程實例驗證。主要結論有：（1）採用試驗初期反覆加卸微小荷載、採用真空脂耦合劑、使用橡皮筋固定、設定合適的門檻電平等措施可以達到降噪的目的；（2）採用斜率門檻法和逐點全局雙線性回歸分析法進行岩石凱塞點的判斷效果較好；（3）劈裂試驗條件下岩石的凱塞效應很明顯，施加荷載越接近極限強度壓力，岩石的 值越小，時間延遲15 d以後岩石的凱塞效應仍然很顯著，45 d以後岩石的凱塞效應基本消失；單軸壓縮試驗條件下岩石凱塞效應隨時間同樣會有所消散，45d以後岩石的 值削減50%；（4）在同一個試樣上實現了同時利用AE法和DRA法測定地應力，消除了試樣差異對試驗結果的影響；（5）對岩石凱塞效應的消散機理進行了初步解釋，凱塞效應消散程度與其所處的荷載階段有關。項目研究可進一步提高地應力測試精度，對指導深部岩體工程生產實踐和完善岩石凱塞效應的理論研究有重要意義。
