北京房山花岗岩原地应力状态AE法估计
李宏张伯崇
（中国地震局地壳应力研究所 北京 100085)
摘 要 在北京房山花岗岩体中钻了一个深301m，直径101mm的钻孔。从钻孔深度30～301 m，利用水泥端帽法对岩芯进行了定向。对深度270和294m的定向岩芯进行了声发射Kaiser效应试验。水平面内最大主应力的方向基奉为南北方向。将声发射Kaiser效应测量结果与水压致裂法的测量结果进行r对比，二者具有根好的一致性。
关键词岩石力学，声发射，Kaiser效应，地应力
分类号 TU452 文献标识码 A 文章编号1000-6915(2004)08.1349-04
IN-SITU STRESS MEASUREMENT OF FANGSHAN GRANITE
Li Hong，Zhang Bochong
Institute of Crustal Dynamics，CSB，Beijing 100085 China、
Abstract A borehole was drilled in granodiorite rockmass at Fangshan，Beijing．The depth of the borehole is 301m with diameter of 110 mm．From about 30～301m，all cores were oriented by cement end cap method．AE Kaiser eriect tests on oriented core at depth of 270 mand 294m were carried out． In horizontal plane，the orientation of larger horizontal principaI stress is about the NS.Comparison ofthe result of AE Kaiser eriect tests with that of hydrofracturing shows that they are consistent fundamentally on the whole.
Key words rock mechanics，AE，Kaiser eriect，is-situ stresses
1 前言
声发射(acoustic emission，简称AE)是材料受外力或内力作用下，产生变形或断裂时，以弹性波的形式释放出的应变能。作为声发射的早期研究者，德国慕尼黑的Kaiser博士对应力引起的声发射模式感兴趣，他观察到多晶金属上的应力从其历史最高水平释放后，再重新施加应力，当应力超过过去的最大值时，声发射速率明显增加，这种声发射在从已经受过的应力水平转变为新的应力水平时，其特征性的增加，被称为Kaiser效应。之后，Goodman等发现在岩石材料上也存在声发射Kaiser效应。
基于岩石声发射Kaiser效应AE法应力测量需满足以下基本假定：(1)Kaiser效应只响应最人压应力，从原地应力测量角度而言，对某一方向的试件，测定的先前应力就是测点在该方向的压应力。(2)在地质年代内施加的应力作用与相对较短的时间内在试验室施加的应力作用是相同的。在此基础上AE法测量地应力的原理是：在试验室进行单轴压缩试验，测量由岩石试件产生的AE，根据AE Kaiser效应求取岩石材料曾经受过的先前应力，该应力就是岩石在地壳中在试验加载方向所承受的压应力，通过对不同方向的试件进行试验，可得到不同方向的压应力。若测得6个以上不同方向的压应力，根据弹性理论就可确定测点的应力张量[1-5]。
利用岩石声发射Kaiser效应测量地应力是日本电力中央研究所金川忠于1976年在东京举行的第三届声发射讨论会上提出的[6]。之后，人们对卢发射测量地应力的基础理论、影响因素、与其他方法的对比、试验理论方法及推广应用等进行了大量研究[7-13]。
本文对房山花岗岩进行了AE法地应力测量试验研究，给出了应力测量结果，并与水压致裂法测量结果进行了对比研究。
