基于ELM的河谷区域初始地应力场反演分析

分析河谷区域地应力场的特殊性,提出基于ELM的河谷区域地应力场反演方法。以某水电站地下厂房项目为工程实例,分析实测地质资料和实测地应力资料,建立大范围区域三维地质体模型。利用ELM和FLAC3D相结合,考虑自重、构造运动和侵蚀下切作用的影响,通过反演计算获取该区域的初始地应力场。对计算结果合理性进行分析,证明了反演方法的工程应用价值。     

基于FLAC3D的三维地应力场反演分析

以应力回归分析方法为基础,针对FLAC3D程序施加荷载以及处理边界条件方面的特殊性和传统地应力场反演方法的局限性,提出一种基于连续加载法的FLAC3D三维初始地应力场反演的改进方法,给出了该方法的具体实现步骤,通过简单算例分析验证了该方法的优越性,并将该方法应用于双江口水电站大型地下厂房区域地应力场反演回归分析,回归结果与实测值基本相符,说明该方法是可行的,可获得合理可靠的三维地应力场,并具有易于实现的特点。     

岩体初始地应力场的粒子群优化反演及在FLAC(3D)中的实现

岩体初始地应力对于地下工程的稳定性和仿真计算都十分重要,了解工程区域中的岩体初始地应力大小和分布情况通常采用现场测量和反演计算相结合来实现。粒子群优化算法是一种很好的优化反演方法,具有算法简单、收敛较快、容易实现等特点;而FLAC(3D)适用于大多数工程力学问题,并得到了国内外广泛认可和应用,而且内嵌有FISH语言,容易进行二次开发。因此,在研究粒子群算法原理以及地应力反演方法的基础上,利用FISH语言研制了基于粒子群算法的岩体初始地应力反演程序,并对锦屏二级水电站岩体初始地应力进行反演研究。工程实例表明,在FLAC(3D)中运用粒子群算法对岩体地应力反演简单易行而且精度较高,反演结果可靠。     

弹性和弹塑性有限元在溪洛渡水电站坝区地应力反演中的应用

初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。基于有限元理论反演初始地应力的方法很多。根据溪洛渡水电站工程的实测地应力资料,采用神经网络方法分别结合弹性有限元计算和弹塑性有限元计算两种方案对坝区初始地应力场进行了反演分析。比较发现两种方案反演计算结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析表明：在天然情况下当坝区岩体变形基本上处于弹性范围内时,在中低地应力区反演初始地应力场,进行弹性有限元计算即能满足要求。     

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演方法比较分析

岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的必要条件,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。根据重庆蟠龙抽水蓄能电站工程地下厂房区域的实测地应力资料,采用有限元法,结合多元回归方法、神经网络和遗传算法三种方法分别反演了工程区域的初始地应力场。结果表明:地应力反演计算值与实测值吻合较好,各方法计算结果比较接近,其中多元回归方法误差较小、计算时间较短。     

复杂地质条件下洞室围岩初始地应力场研究

初始地应力场的确定是地下洞室稳定性评价的基础。在对现场实测地应力资料分析的基础上,研究了断层等地质构造对初始地应力场分布的影响机理,指出岩体变形模量比是影响应力的关键因素之一。研究了能反映断层引起应力释放效应的初始地应力场反演分析的变刚度方法。考虑与不考虑断层影响情况下的某工程初始地应力场的计算结果和实测结果对比表明,考虑断层影响的结果与实测结果更接近,从而证明了断层应力释放效应作用及基于岩体变刚度的初始地应力反分析方法的合理性。     

基于三维有限差分及RBF神经网络的初始地应力场反分析

概化抽象出计算模型，从回归分析出发，应用均匀设计来确定计算参数不同水平的组合，进行三维有限差分计算获得训练样本。采用RBF神经网络进行反分析，实例表明，按本文方法模拟初始地应力场较为合理，且精度较高．     

基于VB与Matlab的BP神经网络在地应力场分析中的应用

将通用程序Matlab的强大计算功能和VB开发界面友好的特点有机结合,利用ActiveX技术实现可视化神经网络模型并应用于初始地应力场的计算。根据线性回归分析的结果,应用均匀设计来确定计算参数不同水平的组合,通过有限元计算来构造神经网络的训练样本分析工程区应力场。实际工程中往往需要了解某一重要工程部位的应力状态,利用神经网络将整个工程区的初始地应力场智能化,所开发的人机交互界面使用方便。     

回归分析法在引黄入晋工程中的应用

引黄入晋工程总干线一、二级地下泵站用回归分析法，依据实测值反演原始地应力场，将回归计算结果与实测值进行比较并作方差分析，认为用有限元回归分析法反演出的原始地应力场是合理的，可以作为地下厂房设计的依据     

板岩区初始地应力场优化反演研究

初始地应力场是地下工程设计施工的初始条件,在工程建设中通常采用现场测量与数值反演相结合的手段确定.为了提高板岩区多元线性回归反演初始地应力场的计算精度,建立了一种随埋深和地形起伏变化的梯度位移边界条件,并选用横观各向同性弹性本构,用多元回归分析法进行板岩区初始地应力场的计算分析,并对板岩层面特性变化对板岩区地应力场分布...     

糯扎渡水电站厂房区三维地应力场反演分析

在分析糯扎渡水电站地下厂房区工程地质资料及地应力实测资料的基础上,建立了三维地质概化模型。对现有地应力场反演方法进行优缺点与适用性分析,确定采用应力回归反演法。根据应力回归法原理,借助三维有限差分程序FLAC3D,对施加应力边界条件和位移边界条件模拟构造作用的效果做了对比,确定采用施加位移边界条件模拟构造作用。同时考虑到研究区域总体地应力水平较低的实际情况,通过试算确定了模拟各构造作用的位移边界值的大小。通过模拟计算,获得了影响地应力场形成的各因素(自重与构造作用)单独作用下的基本应力场并提取得到测点处的计算应力值,继而形成回归分析样本数据,由此建立实测应力与自重应力分量及各基本构造作用应力分量间的多元线性回归关系,得到最优回归系数。对比实测与反演所得应力,两者在数值上的差值在可接受的范围内,方向上则基本接近。反演所得地应力场的规律性与依据实测数据所做的推断基本一致,可用于后续调压井及相关区域洞室开挖稳定性分析。     

环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞段初始地应力场反演分析

在深埋隧洞建设过程中，地应力是影响洞室围岩稳定性的重要因素，准确确定工程区初始地应力场可以有效地指导隧洞的设计及施工。为探究环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞的初始地应力分布情况，结合工程地质条件及实测地应力数据，采用有限差分软件FLAC^3D建立三维地质模型，在初始地应力场各影响因素的单独作用下进行分析计算，然后建立实测值与计算值之间的多元回归模型，通过多元回归分析，求出最优回归系数，从而获得地应力回归方程。比对回归值及实测值发现，二者量值大小及方向接近，说明通过回归分析建立的初始地应力场是合理的，可以为后续隧洞围岩稳定性评价、支护设计和长期安全的评价与预测提供有效的基础数据。     

浅谈FLAC~(3D)、ANSYS建模特点及其应用

FLAC3D软件在边坡稳定性分析时具有强大的计算功能,但在建立模型时难度大,费时费力。文中简单分析了FLAC3D、ANSYS建模的特点,并根据ANSYS软件在建模方面的优点,采用有限元软件ANSYS建立三维模型后导入有限差分软件FLAC3D进行计算的方法,模拟计算了某工程边坡开挖的应力场和位移场的变化。结果表明,利用ANSYS建模克服了FLAC3D本身在前处理方面的不足,用FLAC3D软件进行定性和定量分析计算则体现了其强大的计算功能,满足了研究的要求。     

变质岩区深埋长大隧道初始地应力场反演研究

初始地应力场是岩土工程设计和施工所要考虑的首要因素。依托十房(十堰至房县)高速通省隧道地应力量测资料,调整不同组合的侧压系数,获得了隧址区岩体多组地应力。利用残差函数,分别计算了各向同性与各向异性本构关系下每一组侧压系数的残差,并进行了对比分析,确定了不同本构关系的最优侧压系数。利用获得的侧压系数,反演计算测试点的地应力,通过与实测结果的对比分析确定了与隧址区岩体适宜的本构关系,最终得到了隧道的初始地应力场分布规律。研究表明,初始地应力场与隧道的埋深和地形地貌有关,且通省隧道更适于在各向异性本构关系下进行地应力场反演,误差幅值约为10%。     

基于BP神经网络的三维地应力场反演分析

在工程地应力测试和试验洞变形监测结果综合分析的基础上,建立地质概化模型,试验洞施工开挖模型、地应力场分布模型。在此基础上,采用正交设计方法和神经网络进行了岩体地应力场三维变形反演分析,获得了岩体地应力场沿深度的分布规律。比较监测与计算位移,两者在量值上相当,在变形趋势上也基本相同,而且实测与计算所得地应力值较吻合,表明所获得岩体地应力场是基本合理的。     

黄金坪水电站地下厂区三维地应力场反演分析

地下厂房的厂区三维地应力场反演分析计算,是超大型地下洞室群围岩稳定研究的重要内容,本文以黄金坪水电站为例,根据实测地应力值和山体地形、地质条件建立三维地应力场反演计算模型,采用三维非线性有限元反演地下厂区初始地应力场,并对各种计算模型进行地应力插值计算。计算结果说明在主要建筑物处的反演计算应场基本与实测地应力点吻合,反演计算应力场基本上反应了实测应力点的基本规律。     

江坪河水电站坝址区初始地应力场-三维数值反演分析

在对江坪河水电站区域地应力场特征进行实测分析的基础上,通过对三维模型施加不同的边界载荷,对比分析应力拟合点处的计算应力与实测应力,采用三维数值分析方法对水电工程坝址区初始地应力场进行反演分析。结果表明:江坪河水电站坝址区初始地应力场量值较低,最大主应力为2.5 MPa,方向为N45°W;最小主应力为1.5 MPa,方向为N45°E。应力拟合点处应力计算值与实测值较为接近,表明反演得到的坝址区初始地应力场是合理的,符合坝址区地质构造历史背景。     

应用MSC.MARC软件模拟水电工程基岩自重应力场

在大型水利水电工程的岩体中存在地应力场。初始地应力是进行水工设计中需要考虑的重要因素,尤其是在高拱坝设计中,地应力场对坝肩稳定性有着重要影响。因此,在利用MSC.MARC有限元软件进行水工结构工程数值仿真计算中,应采用有效的方法模拟初始地应力场。     

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演

岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的基础,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。重庆蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区域存在6层泥岩或粉砂质泥岩与泥质粉砂岩,抗压强度较低,属于软岩。结合实测地应力资料,采用有限元法结合多元线性回归分析,反演了工程区域的初始地应力场。结果表明,地应力反演计算值与实测值在量值大小和分布方向上吻合较好,通过反演得到的地应力场是合理可靠的。     

层状岩体的弹粘塑性Cosserat介质理论及其工程应用

本文以层状岩体为研究对象，建立了考虑弯曲效应的层状岩体弹粘塑性本构关系，推导了有限元计算模式，并将该理论应用于龙滩工程左岸进水口反倾向层状岩体边坡的初始地应力场反演、开挖变形与稳定计算分析中。