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摘要
深钻孔中的孔壁崩落现象普遍存在,其崩落方向与最小水平主应力方向一致,形成了孔壁崩落法地应力测量的理论基础。讨论孔壁崩落法地应力测量原理,提出利用双锥面镜成像测量孔壁崩落形态的方法,通过孔内立体像对成像原理和像对图像解算方法研究,推导孔壁上任一点到钻孔中心轴的距离解算公式,为计算钻孔形态奠定了基础;研发以组合式双锥面镜为核心部件的立体像对成像装置,介绍孔内测试流程和数据分析流程,并结合具体算例,利用获取到的孔壁崩落数据计算深孔地应力;最后,针对孔内立体像对成像技术在孔壁崩落测量中可能遇到的问题进行讨论,给出孔壁上任一点与钻孔中心点的实际距离修正公式。研究结果表明:孔内立体像对成像技术突破了常规孔内摄像系统仅能获得二维孔壁图像的局限,利用获取到的钻孔任一深度孔形数据,实现了360°壁面形态的三维测量,包括孔壁崩落块体的三维形态测量,为孔壁崩落法地应力测量提供了新的技术手段。
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单位中国科学院武汉岩土力学研究所; 岩土力学与工程国家重点实验室
