地应力回归分析方法与工程应用实例

 介绍了基于三维有限元正演分析和将岩体自重及构 造应力作为地应力的主要组成因素的地应力多元回归反演方法。并以深圳抽水蓄能电站为实 例,通过拟合实测地应力资料获得对应于地应力构成因素的回归系数,并得到整个工程区的 岩体初始应力场。     

金沙江乌东德水电站地应力场回归分析

为获得金沙江乌东德水电站工程区的岩体初始应力场,运用多元回归分析方法对地应力实测资料进行了回归拟合。文章介绍了基于三维有限元正演分析和将岩体自重及构造应力作为地应力的主要组成因素的多元回归分析方法及其在乌东德水电站的应用结果。结果表明:计算值能够较好地拟合实测值,证明自重应力水平构造应力是形成地应力主要因素。根据回归分析结果,获得了整个工程区域岩体的地应力分布。     

深切河谷区地应力场的非线性系统分析方法

地应力测试结果的代表性受断层及岩组条件、测点空间位置和测试方法精度等因素的影响较大。以往地应力模拟分析在引入地应力实测信息时,往往给各测点赋予相同的权重,使得离散测点和代表性不足的测点离差平方和较大,从而影响模拟分析精度。提出了深切河谷应力场非线性系统分析方法,该方法首先根据测试方法、地形地貌的影响及断层的扰动,对测点赋予不同的权重值;然后结合加权最小二乘法建立计算模型边界条件和地应力之间的加权目标函数;最后结合正交设计和智能优化反演方法,对数值计算模型边界条件与地应力之间的非线性映射关系和进行优化求解。该方法用于乌东德水电站坝址区岩体应力场的研究结果表明:计算值和测试结果的复相关系数达到了0. 89,在河床底部100 m的范围内存在明显的应力集中,且河床浅部岩体最大水平主应力方位与河流走向基本垂直,随着埋深的增加该方位朝场区主压应力优势方位靠近;边坡浅层岩体最大水平主应力方向与河流在该段走向呈小角度相交,随着竖直埋深的增加,最大水平主应力方位逐渐向NE向过渡,与河床部位相同高程部位的最大水平主应力方位一致;而深部岩体接近场区主压应力优势方向。     

清远抽水蓄能电站地应力场有限元回归分析

如何确定可供工程应用的岩体初始应力场,是岩土工程中一个急需解决的实际课题.在清远抽水蓄能电站三维有限元地质模型上施加不同的边界荷载,模拟地应力场的不同影响因素所产生的初始应力,并在现场地应力实测资料基础上,运用多元回归反演方法,预测了包括重要工程部位在内的整个工程区岩体地应力场.     

BP神经网络在岩爆预测中的应用

综合考虑围岩产生岩爆的内外在因素,采用地应力大小、岩石抗压和抗拉强度、岩石弹性能量指数等参数作为指标,建立了BP人工神经网络岩爆预测模型.将国内外具有代表性的工程实例作为样本,以提高网络的泛化能力;采用Levenberg-Marquardt算法来训练BP神经网络,以提高效率.实例表明,采用本文所给出的BP神经网络模型预测结果与实际情况相符,说明了此模型的有效性.     

小湾水电站坝基岩体弹模与地应力测试研究

为了评价小湾水电站坝基岩体开挖后的卸荷松弛效应、确定卸荷深度和研究卸荷岩体的应力分布特征，同时采用钻孔弹模法和水压致裂法在坝基开挖面进行了5个深度20—30m钻孔的岩体变形与地应力测试。测试结果表明开挖卸荷影响较明显，钻孔浅部（深度小于11m）弹模明显降低；坝基岩体表层20m以内的最大水平应力一般小于10MPa，显示了一定程度的应力集中现象。其次，根据卸荷带划分结果和工程地质条件进行了二维弹塑性有限元应力场模拟分析。分析结果和实测结果一致，表层开挖卸荷岩体中应力有所释放，河床以下20～50m范围存在明显应力集中。     

秦岭深埋引水隧洞地应力综合测量及区域应力场分布规律研究

首次将三维水压致裂法和常规水压法应用于秦岭近1 000 m埋深引水隧洞地应力场研究,并对2种方法所得结果进行对比分析,结果表明:2种方法所测最大水平主应力范围主要为20～31 MPa,量值基本一致;最大水平主应力方向集中为NW～NWW向,印证了三维水压致裂法地应力测试结果的可靠性。最大水平主应力方向在隧洞深埋洞身段近EW向,与该区域内古残余构造应力分布相符,进一步反映了秦岭区域应力场的复杂性。同时,结合实测结果及隧洞围岩力学参数,对深埋隧洞开挖后应力重分布范围、测试部位的应力水平等问题进行分析和评价。最后,概括了秦岭区域地应力场分布规律,并绘出地应力实测结果分布图,这对于深入了解秦岭区域构造演化规律及科学指导越岭工程的设计和施工都具有重要的理论价值和实践价值。     

宜万线地应力实测资料分析

通过对宜万线12个孔（宜万铁路5个孔，沪蓉西高速公路7个孔）的水压致裂法地应力实测资料进行的统计分析，对鄂西灰岩山区地应力状态及规律进行了初步评价。同时，对该区域洞室岩爆及塑性大变形进行了评估分析。     

阳江抽水蓄能电站套芯解除法深钻孔三维地应力测量研究

运用深钻孔套芯解除法对阳江抽水蓄能电站进行了三维地应力测量,并将测试结果与水压致裂法进行了比较.结果表明:工程区域应力属于中等水平,最大水平主应力方向由浅至深逐渐向NWW方向偏转,2种方法的测试结果基本相同.     

影响岩土锚固工程安全性的几个关键问题

描述了中国、美国、英国、日本等国的岩土锚杆标准中关于锚杆设计安全系数、验收试验及锚杆合格条件规定的合理性和必要性。揭示并分析了当前中国的某些岩土锚固工程安全系数偏小,缺少基本实验及降低验收试验标准所造成的严重危害。提出在锚杆验收试验中若出现不合格锚杆应增加验收试验锚杆数量,同时还对不合格锚杆承载力的可利用度判别及如何增补锚杆提出了意见和方法。这些工作都对提高岩土锚固工程的安全性起到重要作用。