[发明专利]一种基于常规单三轴压缩试验确定地应力方向的方法

权利要求书

1.一种基于常规单三轴压缩试验确定地应力方向的方法，其特征在于，通过断裂力学理论揭示了岩石试件单三轴加载破坏时地应力释放产生的卸荷裂隙对宏观破坏裂隙的诱导作用，证明了试件破坏时产生的宏观裂隙与微观卸荷裂隙方向相同，根据卸荷裂隙理论，通过观察试件单三轴加载破坏后产生的宏观裂隙形态，并与取样时的标定方向比较即可判断地应力方向；

所述方法包括以下步骤：

1)工程现场定位取芯后加工成轴线沿竖直方向的圆柱形试件，试件上端部过圆心重做与现场定位标记相同的方向标记，然后将试件安装进行单三轴压缩试验，将试件加载至破坏；

2)将试件取下后，剪除两端多余的热缩管，对试件上端面进行拍照处理，观察试件破坏产生的宏观裂隙与试件端面的交线，判断交线所属类型；

3)若交线为Ⅰ类直线，则过圆心做交线的垂线，用量角器测量出α角角度；

4)若交线为Ⅱ类弧线，则连接弧线与上端面边界两交点，进一步过圆心做连线的垂线，用量角器量出α角角度；

5)若交线为Ⅲ类不规则曲线或者试件破坏产生的宏观裂隙未扩展至两端面没有交线，将试件从中间切开，对下半部分上端面重新做方向标记后，重复步骤2)、3)和4)，最终可获得水平最大主应力方向。

2.如权利要求1所述的一种基于常规单三轴压缩试验确定地应力方向的方法，其特征在于：所述步骤1)中现场采用常规岩心筒垂直水平面向下钻取岩心，或在地下矿井中选取尺寸合适的岩块，岩心或岩块都需要进行方向标定；加工的试件不能有明显的层理和裂隙弱面结构，做单三轴试验时，试件表面使用热缩管或橡胶套密封包裹，防止试件破坏后散落无法观测宏观裂隙方向。

3.如权利要求1所述的一种基于常规单三轴压缩试验确定地应力方向的方法，其特征在于：所述步骤1)中取芯时需要对岩石试件进行方向标定，加工时需要选择无明显的层理和裂隙弱面结构的岩石试件，试验时需要用热缩管或橡胶套密封包裹岩石试件。

4.如权利要求1所述的一种基于常规单三轴压缩试验确定地应力方向的方法，其特征在于：所述步骤2)中对试件上端面进行拍照处理要从试件正上方拍摄，切勿过度倾斜，造成定位线与交线夹角失真。