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相似文献
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1.
韩昌瑞  白世伟  张波 《岩土力学》2007,28(11):2249-2253
根据正交各项异性材料的弹性理论,推导出偏轴坐标系下的三维、二维本构方程;利用应力变分法对钻孔周围的应力分布作出修正,进一步得出孔壁径向位移的计算公式。结合孔径变形法测量地应力的特点,建立正交各向异性岩体地应力的分析理论,通过一典型工程与传统的各向同性理论进行了对比。  相似文献   

2.
云南西北部铁路隧道地应力测试及工程应用   总被引:10,自引:6,他引:4  
通过地应力测量,确定出工程区隧道围岩现今地壳应力状态,即原地应力的大小和方向.根据地应力分布特征,结合隧道围岩的力学参数,利用三维有限元对工程隧道区进行了应力场模拟.根据原地应力测量及三维计算结果进行综合分析,给出了工程区地应力的赋存规律和基本特征,并进一步分析了隧道开挖中发生岩爆等地质灾害的可能性,同时为隧道的衬砌设计、断面选择及轴线方位的确定提供可靠的科学依据.   相似文献   

3.
通过对水压致裂法形成的钻孔印模分析,运用Taylor公式和最小二乘法迭代算法,计算纵向和横向裂隙岩体地应力大小及其误差。首先确定大地、裂隙和钻孔坐标系,根据印模曲线确定裂隙方位;然后用Taylor公式和最小二乘法迭代算法,计算应力分量;最后计算出主应力大小及其误差。将此方法应用于雪峰山隧址区ZK6钻孔的地应力场计算,得出其最大水平应力为13 MPa,方位113°左右,这与地质构造法实测的应力场相吻合,说明这一方法合理可行,具有较好的实用价值。   相似文献   

4.
利用一种新方法得出了某矿中央泵房的岩体强度指标。同时,分别利用岩体强度指标和岩块强度指标计算了泵房围岩的稳定性。计算结果表明:利用岩体强度指标的计算结果更符合实际情况。  相似文献   

5.
长江三峡链子崖危岩体工程地质岩组研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文在野外考察及室内分析的基础上,讨论了链子岸危岩体工程地质岩组划分准则并提出了详细的两级划分方案,最后研究了工程地质岩组划分意义,所得成果成为链子岸危岩体整治工程的重要基础资料。  相似文献   

6.
正交各向异性岩体钻孔周围应力分布的应力变分法分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
韩昌瑞  白世伟  张波 《岩土力学》2007,28(12):2593-2597
利用孔径变形法和孔壁应变法测量地应力必然涉及到钻孔周围岩体应力的分布规律,由于各向异性岩体孔周应力的分布复杂,很难用求解偏微分方程的方法得到应力分布的解析表达式,而应力分布又影响着地应力分析结果的准确性。通过构造应力函数,采用应力变分法对钻孔周围的应力进行求解,为准确分析各向异性岩体的地应力提供理论基础。  相似文献   

7.
低地应力及其工程地质意义   总被引:13,自引:3,他引:13  
岩体中的初始地应力是地质工程围岩稳定的重要影响因素。在以往的研究中多注重高地应力的影响,而忽视低地应力的客观存在和对地质工程的严重影响。本文探讨了低地应力的成因,识别和工程地质意义。  相似文献   

8.
利用水压致裂地应力测试方法对实际工程区进行了地应力测量,确定了工程区隧道围岩现今的地壳应力状态,即原地应力的大小和方向.根据地应力分布特征,分析了隧道开挖过程中发生岩爆等地质灾害的可能性.地应力测量数据的分析结果可作为隧道衬砌的设计、断面的选择及轴线方位的确定的科学依据.  相似文献   

9.
针对深部地下工程扰动应力场变化诱发围岩损伤破裂的问题,在详细分析锦屏地下实验室Ⅱ期工程扰动应力场测试数据的基础上,解译了不同施工过程下扰动应力场的变化规律,分析了主应力方向的变化模式,通过对照分析岩体原位钻孔成像,揭示了主应力方向变化对围岩破裂的影响。研究结果表明:中导洞开挖阶段是扰动应力场变化最活跃的阶段,开挖掌子面向监测断面推进的过程中主应力方向的变化模式以应力回旋为主,开挖掌子面远离监测断面推进的过程中主应力方向的变化模式以应力旋转为主,主应力方向出现最大变化幅度的位置在距离边墙4.5 m测点处;边墙扩挖阶段,主应力方向的变化模式以应力旋转为主,主应力方向出现最大变化幅度的位置在距离边墙2.5 m测点处;扰动应力方向变化直接影响岩体裂隙发育的形态和走向,大角度旋转的应力容易诱发张拉裂隙以及拉-剪混合型裂隙,小角度旋转时更倾向于诱发破裂面偏转角度与应力旋转角度相当的、具有凹凸形态的剪切裂隙,大角度回旋的应力多形成相互交叉的“X”型剪切裂隙。基于实测扰动应力的研究结果可为深埋高应力硬岩开挖的扰动应力场变化规律及其对岩体破裂发展的影响研究提供参考。  相似文献   

10.
基于围岩片帮形迹的宏观地应力估计方法探讨   总被引:3,自引:1,他引:2  
江权  冯夏庭  徐鼎平  赵阳  江亚丽  黄可 《岩土力学》2011,32(5):1452-1459
基于深部地下勘探隧洞围岩应力型片帮破坏是岩体初始地应力作用的最直观结果的认识,建立借助围岩片帮形迹分析工程区岩体宏观地应力的估计方法。该方法通过对比分析地应力作用下多个交叉隧洞围岩的片帮空间分布特征和烈度强弱关系,建立岩体3个初始主应力的空间大小和方向关系;采用片帮劈裂纹方位角统计获得岩体最大主应力方向;依据片帮的应力门槛值和起裂应力门槛值估算出3个主应力量值。现场实测地应力数据和多工况数值计算分析都有力地表明,借助该分析方法获得的白鹤滩右岸厂址区域三维地应力是科学、合理的,这也为深入认识工程区地应力特征提供了一条新思路  相似文献   

11.
The foundation pit of Gezhouba Dam at the part of Erjiang River was discovered to remove in surrounding rock during excavation. For the purpose of ingestigation of its causes, a fabric analysis method is adopted in this paper. The occurrence of each fabric factor can be accurately measured and calculated by the mathematical statistics, so as to analyse the formation conditions of rock and the genesis and development of various tectonic movements. The orientation and magnitude of rock stresses are studied due to changes of crystal lattice of rock-forming minerals caused by differential movements inside the rock. Twelve pieces of sample which were cut off from the original rock as the Dam site were fabrically analysed respectively by X-ray method and microscope (F fabric) method. By comparing with each other, the orientation and magnitude of the tectonic stresses were obtained. It is shown that the orientation and magnitudes of in-situ geo-stress as determined from the fabric analysis are in accord with the results obtained from engineering geology or in-situ stress measurement. From this research, the orientations and magnitudes of geo-stress determined by the fabric analysis are found to be ;suitable for evaluating stability in rock engineering.  相似文献   

12.
地应力在软岩或深部煤矿设计、施工与安全生产中具有重要作用。采用空心包体应变计法对朱仙庄煤矿南翼II、III水平进行了地应力原位测试,获得了该矿地应力大小及主要方位;以此作为约束条件,基于多目标约束的最优化方法利用ANSYS软件建立了朱仙庄煤矿南翼地应力最优化反分析模型,反演得出了最优边界条件,并用数值分析了该区域地应力分布特征和变化规律。结果表明:朱仙庄煤矿南翼地应力以水平构造应力为主,且具有明显的方向性,最大主应力值变化范围是20~25 MPa,方位则分布在N 60°E和N 75°E之间,其水平地应力非均匀系数为1.1~1.8。   相似文献   

13.
深切河谷区地应力场测试数据的统计分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
以某深切峡谷区应力解除法和水压致裂法实测数据为基础资料,运用统计分析方法对该区河谷和岸坡中的地应力场的特征进行分析,分别获得了整个坝区、河谷区和岸坡中最大水平应力的方向,以及河谷区最大水平应力量值与埋深的拟合方程。并根据岸坡中地应力场的变化特征,对空间地应力测试数据进行了筛选,最终获得了代表岸坡相对稳定区的地应力场的量值和方向。  相似文献   

14.
本文对雅砻江锦屏一级水电站坝址区Ⅱ1-Ⅱ1及其前后剖面实测地应力进行了系统整理分析。分析结果表明:在相同的水平和垂直埋深条件下左岸坡角应力大小较右岸坡角小,这主要是由边坡岩体结构确定的;左岸导流洞开挖过程中在应力大小较右岸低的情况下出现坍塌工程地质问题也与左岸边坡岩体结构有关,而非岩爆等诱发。另外对左岸岩体深部裂缝在已有研究成果的基础上从应力集中、能量积累角度初步提出了新的边坡变形破坏方式,并从岩体结构和地应力大小方面对锦屏一级水电站工程建设过程中左、右岸应注意的工程地质问题提出了初步建议。  相似文献   

15.
深埋特长隧道工程的高地应力问题越来越受到重视,如何准确高效地确定工程区地应力状态,是目前关注的重点和难点。针对深埋特长隧道地应力状态的确定问题,我们提出了基于多源数据的初始原地应力方向综合确定和应力量值预测及复核的综合解决方案。通过勘察阶段有限钻孔的地应力测试,并结合区域多源地应力资料,可以综合确定地应力方向并利用修正的Sheorey模型预测隧道轴线地应力;针对预测结果,在隧道开挖施工过程中,进一步利用有限钻孔的水压致裂地应力测试检验预测结果并复核隧道应力状况。结果表明,桃子垭隧道水平最大主应力方向为N15°W~N40°W,实测三向应力关系为SH≥Sv>Sh;钻孔附近的应力预测值在区域实测应力量值变化范围内,隧道埋深最大处的水平最大、最小应力值分别达24 MPa和16 MPa;隧道施工过程中的4个钻孔应力量值复核结果显示,除了局部受到岩性变化、断裂破碎带等影响出现偏差,本文预测结果与实测应力量值基本一致。笔者发展的原地应力综合预测及复核方法,一方面可以快速有效地预测深埋特长隧道等线状工程的原地应力状态,有效降低初始勘察阶段地应力测试成本,另一方面,应力量值的复核保证了应力预测结果的可靠性,可以为隧道施工方案的及时变更及预算调整等提供有力依据和数据支撑。  相似文献   

16.
矿井动力现象如巷道变形破坏、煤和瓦斯突出及煤层底板突水等都与地应力密切相关。应用水压致裂法对新集矿区的原地应力进行了测量,确定原地系统深部围岩的应力状态,即原地应力的量值和方向,研究获得了矿区地应力的赋存规律和基本特征。测量结果分析表明:新集矿区地应力场以水平应力为主导,属于构造应力场类型;垂直主应力和最大、最小水平主应力均随埋深的增加呈近似线性增加;最大水平主应力与最小水平主应力的比值范围是1.01~1.29,反映新集矿区受构造作用较恒定;测压系数的范围是0.98~1.3,随深度变化不明显;新集矿区受到F10断层东西向的拉张应力,最大水平主应力方向为近EW向。最后探讨了原地系统不同构造部位地应力方向差异的原因,初步分析认为,是受到阜凤推覆体的影响。   相似文献   

17.
淮南矿区深部地应力场特征研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘泉声  刘恺德 《岩土力学》2012,33(7):2089-2096
利用水压致裂法和套孔应力解除法对淮南矿区-500~-1 000 m深度范围内的12个矿井进行了地应力测量,取得了19个有效测点的数据。数据分析表明:(1)淮南矿区深部地应力场以水平应力为主,构造应力占绝对优势,属于典型的构造应力场类型;(2)地应力量级属高应力水平;(3)垂直主应力、最大及最小水平主应力随深度的增加均呈增大趋势;(4)侧压系数 随深度增大而减小,地应力场有从大地动应力场型向准静水压力场型过渡的趋势;(5)侧压比 的回归曲线分布于Hoek-Brown内外包线带内,且变化趋势与Hoek-Brown曲线相似,但与Hoek-Brown曲线相比,回归曲线 值偏小;(6)最大水平主应力与最小水平主应力的比值范围为1.12~2.02,其中68.42%的测点分布在1.67~2.02之间;(7)最大水平主应力方位为NEE-EW向。最后探讨了淮南矿区地应力与地质构造的关系,分析认为,矿区最大主应力方向与构造运动密切相关,矿区现今构造应力场最大主应力方位与实测最大水平主应力方位大致吻合。  相似文献   

18.
测定岩石经历的最高古应力状态实验研究   总被引:9,自引:1,他引:8  
丁原辰  邵兆刚 《地球科学》2001,26(1):99-104
当前国内外尚无测定三维古构造应力场的理想方法.提出了一种新方法: 从待测地点取大岩心或新鲜石块, 从6个以上方向取岩石试样, 每方向至少10个试样, 以声发射的广义抹录不净现象, 测定岩石经历的各主要构造运动期的最大主应力值.而后, 统计出岩石记忆的最高古应力状态的最大主应力值σmt.由于岩石对最高古应力状态在各取样方向的正应力σmn尚有记忆, 只不过隐藏于各期较低古应力状态的最大主应力值之间, 不易区分, 故以σmt为目标, 通过“AE反演搜索法”, 则可将隐藏的各σmn搜索出来, 从而计算出岩石经历的最高古应力状态.以准平面应力状态模拟实验检验了该新方法的可行性.   相似文献   

19.
深埋特长隧道工程区地应力场的预测一直是工程技术人员面临的难题,而工程地质综合分析法则可为工程区地应力场的分析提供较为全面准确的结论。因此,本文以滇东北典型深埋特长隧道——乐红隧道为例,采用综合分析法来研究工程区的地应力场特征。首先基于中国大陆应力分区,利用Anderson断层力学理论、震源机制解及实测地应力统计数据来获取研究区主应力方向。其次,基于工程地质勘察成果,利用Hoek-Brown强度准则对工程区的岩体强度进行了初步估算。在此基础上,利用修正Sheorey模型对工程区地应力量值水平进行了预测。分析结果表明,工程区以先进构造应力为主导。其中:水平最大主应力优势方位为N20°~60°W,应力场方向较为稳定。地应力量值水平预测结果表明,工程区在埋深500 m左右时,最大、最小水平主应力量值范围分别为11.2~20.5 MPa、6.6~12.2 MPa;埋深在1000 m左右时的最大、最小水平主应力量值范围分别为25.9~28.2 MPa、15.4~17.1 MPa。工程区在埋深超过500 m时的高地应力情况下,可能存在岩爆风险,而围岩大变形的问题几乎不存在。综合分析法的预测结果与现场实测数据较为吻合,表明该方法在线状公路隧道地应力状态的预测分析中,具有良好的应用效果。  相似文献   

20.
潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究   总被引:10,自引:1,他引:9  
康红普  林健  张晓  吴拥政 《岩土力学》2010,31(3):827-831
在山西潞安矿区的13个煤矿采用小孔径水压致裂地应力测量装置,完成了60个测点的原岩应力测量工作。实测数据表明:潞安矿区55%的测点最大水平主应力大于垂直主应力,由于受埋藏深度与地质构造影响,矿区内各矿地应力值差别较大,但地应力大小总体上属于中等地应力值;潞安矿区最大水平主应力方向从南到北变化较大,构造应力场呈现出多变的形态。在实测数据的基础上,绘制了潞安矿区地应力分布图;分析了地应力随埋藏深度的变化规律、平均水平主应力与垂直主应力的比值与埋藏深度的关系。煤矿井下地应力测量为井田开拓、巷道布置与支护设计等工程实践提供了可靠的基础参数,提高了工程设计的科学性、合理性与可靠性。  相似文献   

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