随着经济与国防建设的不断发展,地下空间开发逐步走向深部,原岩应力测量已成为地下工程施工中必须解决的技术难题,目前的诸多地应力测量方法在深部岩体中已经不适用,同时工程岩体受到地下水的侵蚀及承压地下水的作用,Kaiser效应法是目前测量地应力比较可行的方法。解决测量过程中含水率、孔隙水压、围压等因素对岩体Kaiser效应的影响规律是一项基础性的前沿课题。本文对MTS815.02电液伺服试验系统进行改造,以工程岩体红砂岩为研究样本,并结合AE21C声发射检测仪等试验设备研究了围压、含水率、孔隙水压影响下红砂岩的力学特性、声发射特征以及Kaiser效应变化规律,利用Kaiser点信号能量分布特征提出了一套Kaiser点的选取方法。主要工作内容及研究成果如下:(1)对MTS815.02电液伺服试验系统加载底座进行技术改造,将检波器由三轴室外部移至内部,并利用系统本身结构将信号线引出,使声发射检测仪传感器在不受围压、孔隙水压影响下采集到更加准确、真实的声发射信号,并有效减少了环境噪声的影响。(2)进行了不同围压、含水率、孔隙水压下红砂岩单轴、三轴压缩试验,得到不同因素影响下红砂岩的弹性模量、峰值强度、峰值应变、残余强度、振铃计数率、累计振铃计数以及累计能量的变化规律,并详细分析了产生此规律的内在机理。(3)在对循环加卸载条件下红砂岩声发射参数与时间关系曲线进行分析的基础上,初步确定Kaiser点范围,并对此范围内所有点进行频带能量分析,得到特征频带为62.5~93.75k Hz,Kaiser点在特征频带能量百分比最高,根据Kaiser点在特征频带的能量分布特点提出了一套Kaiser点选取方法,即特征频带能量分析法。使用此方法对取自唐口煤矿-1000m水平岩样进行了Kaiser点选取,得到的地应力计算结果与套孔应力解除法测量结果相近。(4)对各因素影响下红砂岩循环加卸载声发射信号进行分析,确定Kaiser点与FR值,并分析了不同围压、含水率、孔隙水压影响下红砂岩Kaiser点的变化规律,结果表明:围压10MPa下,自然状态红砂岩Kaiser效应最为显著。