高地应力评估方法、系统、设备、介质技术方案

本发明专利技术涉及一种高地应力评估方法、系统、设备、介质，通过利用已有的工程勘察钻孔经声波测试，获得岩体原位纵波波速，通过室内三轴试验和声波测试获得岩石三轴试验标准样品的纵波波速，根据岩体原位纵波波速和样品的纵波波速的计算龟裂系数以判断是否出现“波速倒挂”现象，从而评估岩体是否处于高地应力状态，相较于在室外单独采用声波测试的方法能够更准确的评估工程岩体的高地应力状态。并且本发明专利技术充分利用了工程勘察中已有的勘察钻孔与岩芯，无需在工程区域进行额外的开孔测试，通过对比勘察钻孔的声波测试与室内三轴力学试验中的声波测试结果，利用“波速倒挂”现象即可快速评估工程区的高地应力状态，并且能够降低预算成本。算成本。算成本。

【技术实现步骤摘要】
高地应力评估方法、系统、设备、介质


[0001]本专利技术涉及高地应力量级评估
，特别是涉及基于声波测试与室内三轴试验的高地应力评估方法、系统、设备、介质。

技术介绍

[0002]声波测试方法是综合性的方法，能够比较全面的反映岩体的整体破损状况。但高地应力条件下的工程岩体完整性无法通过声波测试方法进行准确评估。因此，亟需一种能够准确评估高地应力状态的评估方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种高地应力评估方法、系统、设备、介质，以准确评估工程区的高地应力状态和量级。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种高地应力评估方法，包括：
[0006]获取岩体原位纵波波速；
[0007]采集岩石三轴试验标准样品的纵波波速；
[0008]根据所述岩体原位纵波波速和所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速，计算龟裂系数；
[0009]如果所述龟裂系数的值小于等于1，则确定岩体处于非高地应力状态；
[0010]如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态。
[0011]可选的，所述龟裂系数的具体计算公式为：
[0012][0013]其中，K表示所述龟裂系数；v
pm
表示所述岩体原位纵波波速；v
pr
表示所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速。
[0014]可选的，在所述如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态之后，根据所述所述龟裂系数的值的大小判断所述高地应力状态的强弱；所述龟裂系数的值的越大，所述高地应力状态越强；所述龟裂系数的值的越小，所述高地应力状态越弱。
[0015]可选的，在所述如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态之后，计算岩体所处深度的水平高地应力量值。
[0016]可选的，所述计算岩体所处深度的水平高地应力量值，具体包括：
[0017]采集不同围压下的岩石三轴试验标准样品的纵波波速；
[0018]将与所述岩体原位纵波波速相等的所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速对应的围压值作为岩体所处深度的水平高地应力量值。
[0019]可选的，所述获取岩体原位纵波波速，具体包括：利用现有的工程勘察钻孔进行跨
孔物探声波测试，获得岩体原位纵波波速。
[0020]可选的，所述采集不同围压下的岩石三轴试验标准样品的纵波波速，具体包括：
[0021]对所述岩石三轴试验标准样品进行三轴试验；
[0022]根据所述岩石三轴试验标准样品的采集深度确定所述三轴试验加载的轴压；
[0023]通过改变所述三轴试验加载的围压，利用声波传感器获得不同围压下的岩石三轴试验标准样品的纵波波速。
[0024]一种高地应力评估系统，包括：
[0025]岩体波速采集模块，用于获取岩体原位纵波波速；
[0026]岩石样品波速采集模块，用于采集岩石三轴试验标准样品的纵波波速；
[0027]龟裂系数计算模块，用于根据所述岩体原位纵波波速和所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速，计算龟裂系数；
[0028]高地应力状态判断模块，用于判断所述龟裂系数的值，如果所述龟裂系数的值小于等于1，则确定岩体处于非高地应力状态；如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态。
[0029]一种高地应力评估设备，包括：
[0030]处理器；以及
[0031]存储器，其中存储计算机可读程序指令，
[0032]其中，在所述计算机可读程序指令被所述处理器运行时执行所述的高地应力评估方法。
[0033]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述高地应力评估方法的步骤。
[0034]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0035]本专利技术提供了一种高地应力评估方法、系统、设备、介质，通过利用已有的工程勘察钻孔经声波测试，获得岩体原位纵波波速，通过室内三轴试验和声波测试获得岩石三轴试验标准样品(即岩芯)的纵波波速，根据岩体原位纵波波速和岩石三轴试验标准样品的纵波波速的计算龟裂系数以判断是否出现“波速倒挂”现象，若出现“波速倒挂”现象则确定岩体处于高地应力状态，相较于单独在室外采用声波测试的方法能够更准确的评估工程岩体的高地应力状态。并且该方法充分利用了工程勘察中已有的勘察钻孔与岩芯，无需在工程区域进行额外的开孔测试，通过对比勘察钻孔的声波测试与室内三轴力学试验中的声波测试结果，利用“波速倒挂”现象即可快速评估工程区的高地应力状态，并且能够降低预算成本。
[0036]另外本专利技术在判断岩体处于高地应力状态之后，结合钻孔原位声波测试结果，通过室内三轴加载试验不断改变岩石三轴试验标准样品的围压从而开展实验过程中的岩石波速测量，当围压升到岩石波速与原位波速大小相同时，可判断岩体所处深度的水平高地应力量值，相较于传统的水压致裂法、应力解除法等准确度高、效率高，且成本低廉。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0038]图1为本专利技术实施例1提供的一种高地应力评估方法流程图；
[0039]图2为本专利技术实施例2提供的一种高地应力评估系统结构图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]如本专利技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0042]虽然本专利技术对根据本专利技术的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在用户终端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。
[0043]本专利技术中使用了流程图用来说明根据本专利技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0044]本专利技术的目的是提供一种高地应力评估方法、系统、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高地应力评估方法，其特征在于，包括：获取岩体原位纵波波速；采集岩石三轴试验标准样品的纵波波速；根据所述岩体原位纵波波速和所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速，计算龟裂系数；如果所述龟裂系数的值小于等于1，则确定岩体处于非高地应力状态；如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态。2.根据权利要求1所述的一种高地应力评估方法，其特征在于，所述龟裂系数的具体计算公式为：其中，K表示所述龟裂系数；v
pm
表示所述岩体原位纵波波速；v
pr
表示所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速。3.根据权利要求1所述的一种高地应力评估方法，其特征在于，在所述如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态之后，根据所述所述龟裂系数的值的大小判断所述高地应力状态的强弱；所述龟裂系数的值的越大，所述高地应力状态越强；所述龟裂系数的值的越小，所述高地应力状态越弱。4.根据权利要求1所述的一种高地应力评估方法，其特征在于，在所述如果所述龟裂系数的值大于1，则确定岩体处于高地应力状态之后，计算岩体所处深度的水平高地应力量值。5.根据权利要求4所述的一种高地应力评估方法，其特征在于，所述计算岩体所处深度的水平高地应力量值，具体包括：采集不同围压下的岩石三轴试验标准样品的纵波波速；将与所述岩体原位纵波波速相等的所述岩石三轴试验标准样品的纵波波速对应的围压值作为岩体所处深度的水平高地应力量值。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍法权，沙鹏，单治钢，李博，钟振，司富安，薛飞，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：