基于FLAC3D及BP神经网络的厂区初始地应力场反演分析

借助BP神经网络,利用有限差分程序FLAC3D进行正分析计算,依据测点的应力数据反演了计算区域的初始地应力场。结果表明,神经网络与FLAC3D的结合使用使反演出的地应力与实测地应力有很好的吻合度,反演出的初始地应力场可以应用于工程设计以及施工模拟。     

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。     

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。     

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。     

考虑复杂地质成因的工程区地应力场反演辣

地应力场多元线性回归是地应力场反演的主要方法之一,但当岩层地质成因复杂时,在反演中应合理考虑岩体地质成因。以国内某大型矿山复杂地质成因工程区地应力场反演为例,尝试在分析地质成因基础上,对现今的应力场进行分解,针对不同地质成因的地层边界施加不同的边界条件,基于线性叠加,利用多元线性回归分析法进行了地应力场反演。结果表明：考虑地质成因的地应力场反演结果符合一般应力场的分布规律,且反演精度高于不考虑地质成因的地应力场反演结果。     

多元线性回归法在某隧洞地应力场反演中的应用

为弥补地应力实测点的不足,有必要通过多元线性回归方法反演地应力场。针对某深埋隧道,以水压致裂法实测地应力为依据,开展了该洞段地应力场的反演分析。在介绍反演基本原理和误差分析的基础上,给出了实例分析结果。研究结果表明,由多元线性回归计算得到的地应力值与实测结果规律一致,可用于评价工程洞段的地应力场分布;受水平构造应力、断裂构造等影响,该洞段地应力场存在一定空间变异性。     

砂柱试验注水前初始有效应力场的生成方式研究

利用FLAC3D对Liakopoulos砂柱模型在没有水流通过砂柱时的初始地应力场的生成进行分析研究,分别考虑了在设置初始应力时和不对初始应力进行设置情况下,生成的初始地应力场的差别,通过详细分析在设置初始应力条件下三种生成初始地应力场的结果,并与不对初始应力进行设置情况下分别采用这三种方式生成的初始地应力场进行比较后,得出结论：在尚无水流通过砂柱情况下,FLAC3D中的三种初始地应力场生成方法均可用来在设置初始应力时生成初始地应力场,并且,在设置了初始应力时,这三种方式生成的初始地应力场结果和不对初始应力进行设置情况下生成的结果相同,计算时间略有节省。建议：在尚无水流通过砂柱情况下,采用不对初始地应力场设置的方式进行生成。     

岩体初始地应力场的反演回归分析

初始地应力场主要由自重场和构造场产生 ,根据山体的地质条件及岩体的地质构造情况和实测地应力资料 ,在分析初始地应力场形成的可能因素的基础上 ,提出一种初始地应力场反演回归的实用分析方法 ,并建立了初始地应力场的多元回归模型 ,通过实测点地应力值用逐步回归分析方法求出回归系数 ,从而得到岩体初始地应力场 .文末用一个工程实例对这一方法作了说明 .     

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...     

岩体初始地应力反分析

本文给出了岩体初始地应力反分析的两种方法，第１种方法是利用地下工程掘进过程中实测位移植反演小范围内的岩体妆始地应力。第２种方法是利用现场的初始地应力的一些实测值，反演大范围内的岩体初始地应力场，采用本文方法可减少回归变量，提高回归精度，故有效大实用价值。     

基于XGBoost的初始地应力场修正反演法

为解决多元线性回归反演地应力场可能存在的非线性拟合不足问题,引入极端梯度提升（XGBoost）算法构建数学模型,对多元线性回归的反演结果进行修正,获得更加准确的初始地应力场。实际工程应用表明：通过地应力测点的修正反演值和实测值的对比分析,测试集的拟合误差降低约60%,且稳定性高,有效提高了反演结果的精度。     

溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区域初始地应力场研究

初始地应力场是岩石工程数值模拟与稳定分析的必要条件,可靠的初始地应力场是工程设计与施工的可靠性与安全性的前提。结合溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对该区域初始应力场进行回归反演分析,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,为尾水岔管区域的设计和施工提供了可靠的依据。     

陕西何家梁隧道地应力测量及围岩稳定性评价

基于何家梁软岩隧道的工程地质条件与三维水压致裂地应力测试方法,测量并分析了工程区地应力分布规律,并采用FLAC3D数值分析软件对隧道开挖稳定性进行了评价。结果表明:自重应力是该地应力场中的主要影响因素,测区应力场为高应力水平,隧道开挖后,边墙中上部及拱顶有不同程度的下沉,周边位移相对值仍在规范允许范围之内。测试及数值分析结果可为工程区隧道开挖的稳定性分析及安全支护提供参考,可对类似软岩隧道的地应力测试及分析提供借鉴。     

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。     

ABAQUS软件在岩体力学参数和初始地应力场反演中的应用

越来越多的岩土工程采用大型商业软件进行数值模拟,但很多工程在初始地应力场的反演方面仅仅考虑弹性分析,这样不但与实际的岩体材料本构特性不符,导致反演的应力场准确度降低,而且存在反演的结果与后续的计算步能否顺利衔接的问题.为此,总结了商业软件ABAQUS在获得平衡地应力场方面的几种方法及其优缺点,然后利用该功能,在考虑岩体弹塑性本构模型情况下,采用线性回归和改进的BP神经网络相结合的方法反演了基于测点数据的某区域的初始应力场,结果表明,其反演精度可满足工程要求,并可反演边界条件以外的其他参数.     

大型地下洞室围岩稳定性数值分析

结合云南省澜沦江下游某水电枢纽工程,在现场地质调查和场区地勘资料分析的基础上,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构和地应力条件的力学模型;以地应力实测结果为参照依据,采用边界调整法结合回归分析,反演了初始地应力场;采用三维快速拉格朗日法(FLAC3D)模拟了地下厂房各主要洞室开挖施工与支护过程中的围岩应力和稳定性状况,全面论证了洞室开挖方案与支护参数的可行性,揭示了大型地下洞室不同开挖阶段的变形发展、应力集中和塑性区发生的部位.     

卡拉水电站地下厂房初始应力场反演分析

初始地应力场特征是地下工程稳定分析中最重要的条件,为了评价开挖后地下洞室的围岩稳定及支护设计的长期安全,需要对围岩的初始地应力场进行反演。在对雅砻江卡拉水电站工程区地应力实测值进行分析的基础上,根据世界地应力图和GPS地表监测数据所确定的区域地应力特征,选取地下厂房区域测试可靠、具有代表性、离厂房区域较近的实测点作为初始地应力数值反演分析的回归对象,结合反演分析原理,获得整个地下厂房区域的地应力场分布特征。通过对比数值计算值和实测成果可知：测点地应力的大小和方向拟合程度较好,分布规律大致相同,表明采用数值反演分析方法的合理性。分析成果为地下厂房洞室群的布置、开挖支护设计等提供了依据。     

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。     

尼泊尔东北部某水电站引水隧洞初始地应力场反演分析

为了对尼泊尔东北部某水电站大埋深引水隧洞初始地应力场分布特征进行研究与评价,以现场水压致裂法地应力实测资料为基础,通过构建回归方程并拟合实测数据,采用三维有限元回归分析方法获得了工程区初始地应力场分布规律.应力场反演结果表明,测点位置处的应力回归计算值与现场实测值拟合程度较高,充分体现了回归结果的合理性.隧洞轴线所处区...     

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