擾動(dòng)應(yīng)力及其演化是深埋隧洞圍巖穩(wěn)定性及災(zāi)變的最重要因素，目前對(duì)硬質(zhì)圍巖三維擾動(dòng)應(yīng)力的研究局限于解析解和數(shù)值模擬，缺乏可靠的原位測(cè)試技術(shù)與裝備，缺乏有效的擾動(dòng)應(yīng)力演化特征評(píng)價(jià)體系和方法。

為解決這一難題，武漢巖土所智能巖石力學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了光纖光柵空心包體三維擾動(dòng)應(yīng)力傳感器，研制了光纖光柵空心包體應(yīng)力傳感器標(biāo)定試驗(yàn)裝置，建立了圍巖-漿體-傳感器多層介質(zhì)耦合應(yīng)力解譯算法，搭建了擾動(dòng)應(yīng)力信號(hào)識(shí)別-遠(yuǎn)程傳輸-在線解譯一體化監(jiān)測(cè)平臺(tái)，提出了基于應(yīng)力張量性質(zhì)的擾動(dòng)應(yīng)力綜合評(píng)價(jià)方法，建立了基于張量距離的巖石非線性三維強(qiáng)度準(zhǔn)則，提出了基于擾動(dòng)應(yīng)力的圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬巖工程圍巖三維擾動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，解決了對(duì)圍巖三維擾動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)演化實(shí)時(shí)長(zhǎng)期測(cè)試的難題，為隧道等巖土工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和災(zāi)害防控提供新的途徑和重要支撐，對(duì)于深部地下工程災(zāi)害防控、深部資源開發(fā)等提供關(guān)鍵的理論技術(shù)方案，具有重要的意義。目前已應(yīng)用于錦屏二級(jí)水電站引水隧洞、中國(guó)錦屏二期地下實(shí)驗(yàn)室、白鶴灘水電站、雙江口水電站、硬梁包水電站、川藏鐵路、杉樹埡磷礦等多個(gè)工程中。

相關(guān)研究成果已在《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》、《International Journal of Mining Science and Technology》、《Rock Mechanics and Rock Engieeering》、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》等期刊上發(fā)表。研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（42202320、42102266、42207211）湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目(ZRQT2020000114)資助。

論文鏈接1：https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2024.105668

論文鏈接2：https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2023.12.007

論文鏈接3：https://doi.org/10.1007/s00603-022-03034-z

論文鏈接4：https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2021.0695

論文鏈接5：https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2022.1182

圖1 光纖光柵空心包體傳感器

圖2 圍巖多點(diǎn)分布式應(yīng)力測(cè)系統(tǒng)

圖3?中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期B2實(shí)驗(yàn)室擾動(dòng)應(yīng)力量值時(shí)間變化特征

圖4 中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期B2實(shí)驗(yàn)室擾動(dòng)主應(yīng)力方向變化特征