岩体三维地应力计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种岩体三维地应力计算方法及系统，获取多块N倍钻孔孔径外的岩饼，记录每个岩饼发生处的埋深、钻孔方向和孔深；测量钻孔处岩体的水平地应力，取钻孔钻进方向为Z轴，最大主应力σ<subgt;1</subgt;在Z轴法平面上的投影为X轴，由右手准则确定Y轴；地磁北极到Y轴的夹角为θ<subgt;0</subgt;，三维地应力在三个坐标轴上的分量分别为σ<subgt;x</subgt;、σ<subgt;y</subgt;、σ<subgt;z</subgt;；其中，XYZ坐标系的原点为岩饼的几何中心，进而确定三向主应力σ<subgt;1</subgt;、σ<subgt;2</subgt;、σ<subgt;3</subgt;的大小。本发明专利技术采用岩饼形态测量计算出岩体地应力的方法，直接捕捉到了更多的地应力信息，确定的地应力值更接近于原岩真实地应力值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程、岩石力学、力学计算方法领域中的岩体地应力计算方法，特别是一种岩体三维地应力计算方法及系统。

技术介绍

1、目前越来越多的地下工程向深部发展，高地应力条件下的岩体质量评价以及工程设计和施工支护需要准确测量出工程区的原岩三维地应力。高地应力地区岩体钻探过程中可能会出现岩芯饼化现象(岩芯饼化是一种岩体力学现象，高地应力区所特有的钻进过程中岩芯裂成饼状的现象)，传统的地应力测量方法没有涉及。

2、传统测量方法存在以下几点不足：(1)应力解除法、水压致裂法等传统测量方法，都需要来回地下钻、穿线等繁琐的测量工序和笨重的测量设备，进行大量的钻孔，操作复杂，费时费力；(2)传统测量方法的结果依赖于传感器、解调仪等大量电子仪器，在地下工程恶劣的测量环境下仪器误差和可靠性都较难控制。

3、岩体地应力水平的确定，对岩体工程设计施工有着十分重要的作用，是岩石工程设计施工中非常重要的一个关键问题。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种岩体三维地应力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种岩体三维地应力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的岩体三维地应力计算方法，其特征在于，临界拉应力系数A、B、C、D的确定过程包括：

3.根据权利要求1所述的岩体三维地应力计算方法，其特征在于，以正北方向为0°，以逆时针为正，σ3的方向和钻孔轴向即Z轴一致，凹、凸面轴分别与σ1即X轴，σ2即Y轴的方向一致，即θ0＝θ2，θ2为σ2的方位角。

4.根据权利要求3所述的岩体三维地应力计算方法，其特征在于，当σz＝σ3，且σ1>σ2时，岩饼外沿的高度曲线z的计算公式为：z＝Amcos2(θ-θ0)。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种岩体三维地应力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的岩体三维地应力计算方法，其特征在于，临界拉应力系数a、b、c、d的确定过程包括：

3.根据权利要求1所述的岩体三维地应力计算方法，其特征在于，以正北方向为0°，以逆时针为正，σ3的方向和钻孔轴向即z轴一致，凹、凸面轴分别与σ1即x轴，σ2即y轴的方向一致，即θ0＝θ2，θ2为σ2的方位角。

4.根据权利要求3所述的岩体三维地应力计算方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宁，陈鸿杰，柯旭昊，杨建勇，李尚高，汪华晨，徐卫亚，余政兴，汤冠雄，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：