葛修润院士发明的新地应力测试方法在锦屏工地测试获成功

2010-9-14 17:01 来源: 中国科学院
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  由我国科学家提出的钻孔局部壁面应力全解除法(Borehole Wall Stress Relief Method,BWSRM)地应力测量新方法已在我国重大工程中得到应用,与此新方法相配套的水平孔地应力测井机器人也已研制成功。

  这项成果是由中国工程院院士、上海交通大学和中国科学院武汉岩土力学研究所葛修润教授领导的由数个研究单位和企业科研人员组成的科研团队,历时十余年的艰苦奋斗所取得的。其间,该课题曾得到国家自然科学基金“雅砻江联合研究基金”重点项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院基础局创新基金和上海交通大学985一期等经费资助。

  由葛修润院士带领的团队于近日在位于四川省西昌市境内的雅砻江锦屏二级水电站建设工地上,利用研制的地应力测井机器人在埋深达2430米处的地下巷道(科研试验洞)内首次进行了地应力实测,并获得成功。

  锦屏二级水电站主要是利用雅砻江150千米锦屏大河湾的天然落差,截弯取直开挖隧洞引水发电,计划安装8台机组,每台为600MW,总装机容量4800MW。引水隧洞最深处的埋深与实测地应力处的埋深很接近,因此意义重大。这次试验的成功也弥补了高程段地应力实测资料的空白。实测地段也是我国物理学界探索暗物质、暗能量方面拟建深部地下实验室的理想地点。

  水平孔地应力测井机器人外观呈圆柱形,外径约148mm,长约720mm,主体重约21公斤。机器人推送入水平孔预定深度后,能在计算机控制下完成设备锚固定位、局部壁面打磨、清洗和烘干、向工作面喷涂胶和自动粘贴应变片(花)、对工作面实施环形切割进行局部壁面应力解除、钻具自动回收等动作和任务。各项数据均由计算机自动采集,以供后续分析和处理。整个地应力测试过程完全由计算机实时监测和控制。

BWSRM法地应力测量基本原理曾在2006年6月19日至21日在挪威特隆赫姆召开的岩石应力国际研讨会(International Symposium on In-situ Rock Stress, 19-21 June 2006, Trondheim, Norway)上发表,并刊登在该会议文集第185-192页。