单轴循环荷载下综合 DRA-AE 方法的原位应力测量评估

《Scientific Reports》：Assessment of the integrated DRA-AE method for in-situ stress measurement under uniaxial cyclic loading

　　

摘要

测量原位应力的间接方法，包括变形率分析（DRA）和声发射（AE），因其实施简单且成本效益高而引起了广泛的研究兴趣。在本研究中，在每个采矿层位从三个方位角间隔 45°的水平钻孔中获取岩芯，以确定构造应力。对磁铁矿和大理岩试样进行了单轴循环加卸载试验。使用双曲线线性回归从应变差曲线中识别 DRA 转折点。从绝对 AE 能量和累积计数中识别凯撒效应点，并通过评估斐立西效应进行后续验证。在 -146 m 层位，最大和最小水平主应力分别为 21.85 和 14.47 MPa；在 -196 m 层位，相应值分别为 21.04 和 15.49 MPa。使用两种方法获得的估计值高度一致。布兰登 - 奥特曼分析显示，90% 的配对测量值落在 95% 的一致性界限内，而线性回归得出的 R² 为 0.9666，表明两种实验室方法之间具有很强的统计一致性。因此，整合 DRA 和 AE 提高了间接原位应力测定的可靠性，并具有相当大的工程应用潜力。