以小波分析为主要研究方法,通过岩石声发射、声波检测试验、数值模拟、现场实测和理论分析相互结合的综合研究手段,解决岩石声发射微观力学机制、凯泽点信号提取以及测量精度和可靠性等学科前沿问题,有效弥补岩石声发射所测地应力精度和可靠性缺乏理论和实践验证的缺陷,对岩石声发射在各种岩体工程设计、失稳预报以及稳定性分析中地应力的精确测量具有重大的理论和现实意义。
目前精度最高的地应力测量方法是现场套孔应力解除法,但其测量费用昂贵,对现场施工条件和测点处空间大小要求也比较高,作为室内测量地应力的方法目前采用只有声发射方法,由于判断Kaiser点仅采用参数法,测量可靠性、测量精度等一系列问题没有解决好,为此,本研究主要以小波分析、分形理论等现代数力方法为手段,通过岩石声发射、声波检测试验、数值模拟、现场实测和理论分析相互结合的综合研究方法,研究得到了岩石声发射小波去噪具体方法,研究了岩石损伤状态与声发射、声波关系,提出了通过声波下降点判断Kaiser点的技术,得到了Kaiser点特征频带能量百分比大于相邻点、Kaiser点声发射信号关联分维数小于其相邻点等重要结论,得到的结论可作为通过波形分析识别Kaiser点的特征,从而为提高声发射测量地应力可靠性、精度提供了新的技术手段。为了寻求能够在现场进行简便易行的地应力大小评估方法,对岩石点荷载作用下声发射试验进行了研究,数值模拟、试验均表明,岩石点荷载声发射试验能够反映岩石先前应力状态,点荷载加压出现声发射时的点荷载值与岩石先前所受应力值成正相关关系,研究成果为工程现场地应力值评估提供了新的研究方法。