基于原位應力測量技術和數值模擬對目標區域的應力場進行反演預測，已成為大型深部地下工程建設中一項必備且重要的工作。然而現有諸多反演方法忽略了地表形貌、斷層節理等復雜地質條件引起的自變量共線性問題；此外，傳統方法將應力張量分解為獨立的元素（張量分量或主應力量值和方向），用于評價實測與預測應力張量的相似性，評價時指標過多且存在矛盾等問題。

　　為此，在國家自然科學面上基金支持下，中國科學院武漢巖土力學研究所智能巖石力學組科研人員提出了一種考慮應力張量相關性的三維初始地應力場數值反演新方法BSSR（圖1）。該方法采用逐步回歸剔除了與目標應力場相關性弱的自變量，以獲得顯著性更高的地應力場回歸模型。同時提出適用于二階應力張量的歐幾里得距離相似度指標（EDS）用于實測與預測應力張量間的相似性比較，該指標同時可用于變量系數修正及反演結果評價。EDS指標將評價指標歸一化，BSSR方法將回歸模型精簡，這使得智能化、自動化地應力場數值反演成為可能。

　　該方法被用于葉巴灘水電站地下洞室群所在右岸山體的三維初始地應力場反演，預測結果良好。相關研究成果發表于International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences、Computers and Geotechnics。

　　論文鏈接1：https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2023.105474

　　論文鏈接2：https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2023.105457　

圖1 考慮應力張量相關性的三維初始地應力場數值反演方法　　       

圖2葉巴灘水電站右岸三維地質模型與地應力場反演數學模型　　  

圖 3 葉巴灘水電站地應場變量間的Pearson相關性系數. （左下角為用于線性擬合的兩個變量之間的散點圖，右上角為其Pearson相關系數， **代表置信水平0.01，*代表置信水平0.05）　　  

圖4 葉巴灘水電站實測與預測應力張量的歐式距離相似度（EDS < 閾值0.3095時代表兩張量相似度較高）