一种基于钻孔横截面变形的地应力测量方法研究

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• 作者：董云开李宏
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：地震观测 ; 地应力测量 ; 钻孔横截面变形 ; 弹性理论
• 作者单位：中国地震局地壳应力研究所 地壳动力学重点实验室 北京 100085
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi
• 分类号：TG3

摘要

本文研究了一种基于钻孔横截面变形的地应力测量方法,该方法通过测量垂直于钻孔轴线的钻孔横截面轮廓,来计算岩体的水平二维应力状态.首先,通过弹性理论对该方法进行了阐述,分析了水平主应力大小、岩石弹性模量及钻孔孔径对钻孔横截面变形的影响.其次,开发了用于钻孔横截面变形测量的样机,该样机通过CCD激光位移传感器旋转测量钻孔横截面的径向位移.最后,根据室内模拟实验结果,分析了传感器旋转测量轴心与钻孔轴线不重合引起的测量误差,并通过非线性最小二乘法椭圆拟合对该误差进行了修正.室内研究结果表明,采用高精度的CCD激光位移传感器能够有效地获取钻孔横截面微米量级的变形,并由此计算出垂直于钻孔轴线的最大、最小水平主应力大小和方向.