Kaiser效应在地应力测试中的应用与误差分析

"基于Kaiser效应的地应力测试研究 (2012年)，湖南工业大学学报，26卷5期，2012年9月，作者：田峰亮，祝方才，唐文彪，刘丙肖，关键词：声发射；Kaiser效应；地应力；重复加载" Kaiser效应是一种利用声发射(Acoustic Emission, AE)技术来间接测定地应力的方法，主要在地质工程、岩石力学等领域中有广泛应用。声发射是指材料在受载荷作用下内部产生的瞬态弹性波，通常与材料的微裂纹形成、扩展或颗粒滑移等过程相关。Kaiser效应是这一现象的一个特殊表现，它指出在材料经过一次加载并卸载后，如果再次加载到相同的应力水平，声发射活动将比第一次加载时显著减少，直到达到一个特定点，即Kaiser点，此时声发射活动再次增加。Kaiser点被认为是材料内部应力重置的标志，可以用来估算原始地应力。 这篇论文由田峰亮、祝方才、唐文彪和刘丙肖共同撰写，发表于2012年9月的《湖南工业大学学报》第26卷第5期。论文详细探讨了Kaiser效应在地应力测量中的应用，尤其是在重复加载条件下的测试策略。研究中，作者分析了选择不同参数（如加载速率、加载水平等）对Kaiser点识别的影响，并且提出了在重复加载情况下确定Kaiser点的有效方法。通过比较这些方法得到的结果与其他传统地应力测量方法（如应变测量、钻孔应变计等）的一致性，论文论证了Kaiser效应作为一种地应力测试手段的可靠性和准确性。 在进行Kaiser效应测试时，研究人员需要考虑的关键因素包括加载模式（单轴或三轴）、加载历史、材料性质以及AE传感器的布置和信号处理。论文中可能涉及了这些因素对Kaiser点确定的影响，并对Kaiser点的误差进行了深入分析，旨在提高地应力测量的精确度。 此外，Kaiser效应测试的优势在于其无损性和实时性，能够监测到地下结构或岩石体内部的动态变化，对于评估岩体稳定性、预测岩爆等灾害具有重要意义。然而，由于地应力测量涉及到复杂的地质条件和多因素交互，Kaiser点的确定仍然存在一定的不确定性，需要通过大量的现场试验和理论研究来不断优化和改进。 这篇论文在理解Kaiser效应及其在地应力测量中的应用方面提供了有价值的研究成果，对工程实践和进一步的学术研究提供了重要的参考依据。