罗湖断裂带地应力场三维有限元模拟分析

罗湖断裂带位于深圳—五华断裂带的南西段,由13条NE向断层和6条NW向断层组成,断裂分布密集。该断裂带位于深圳市区,周围高楼林立,其中的F8断裂被证实为活断层并于1994年曾有过异常活动,因而对于该断裂带的构造活动性进行研究意义重大。在对罗湖断裂带地质特征研究的基础上,建立起三维地质模型,采用弹塑性有限元法对断裂带地应力场进行数值模拟。根据模拟结果,分析罗湖断裂带地应力的分布特征、断层存在对地应力场的影响,并在此基础上对断裂带的构造稳定性进行分析。研究表明,断裂带的存在对地应力大小、方向、连续性、应力集中程度有明显影响;局部位置存在塑性破坏区,构造稳定性稍差,存在进一步活动的趋势,尤以F8,F9断裂北西段为甚。由于塑性破坏的发生会导致应力某种程度的释放,从而使应力集中程度较低,断层的活动将以蠕滑方式为主,不足以形成中强地震。     

深钻孔地应力测试技术与地应力场分析方法

本文概述了深钻孔地应力的量测和依据不同深度的实测资料进行地应力场分析的原理和方法,并介绍了某抽水蓄能电站地下厂房区进行地应力量测和地应力场分析的某些成果。     

高地温高地应力下岩体初始地应力场反演分析

目前,在高地温高地应力环境下,未见报道在反演过程中考虑地温,从而导致反演得到的初始地应力场与实际不符。为使反演得到的初始地应力场更加符合实际,首次提出考虑地温的岩体初始地应力场反演思路。在高地温高地应力环境下,岩体初始地应力场可近似由重力应力场、构造应力场及温度应力场组成。而岩体温度应力场可结合地温梯度法并依据岩体热应力公式近似得到,再通过叠加原理将温度应力场叠加到重力及构造应力场中即可得到与高地温相符的岩体初始地应力场。在水压致裂法测得的3个主应力中,垂直应力是通过上覆岩层的实测密度计算而来,即垂直应力不包含温度应力,故在高地温高地应力环境下,若不考虑地温,则采用水压致裂法测得的应力反演岩体初始地应力场将造成严重错误。例如在桑珠岭隧址区,岩体的温度应力大约为自重应力的8/13,即在反演过程中如果不考虑地温,则反演得到的岩体初始地应力场将缺失占重力应力场8/13的竖向温度应力场,且考虑地温的反演结果较不考虑地温更好。     

某矿区基于ANSYS的初始地应力场回归分析

结合某矿区地形地质资料,利用7个测点的实测资料运用三维有限元回归分析的方法模拟了矿区的地应力场状况,分析结果表明计算值与实测值吻合较好,可为地下工程设计提供依据。     

鲁布革地下厂房区平面初始地应力场分析

初始地应力场是大型地下厂房设计施工的基础资料。本文根据鲁布革工程厂房区的地质地形条件,勘测试验资料和实测地应力值,用有限单元法和多元回归分析求解地应力场,并对地应力场的特征进行了成因上的分析。 所得成果在地下厂房的方案选型和围岩稳定分析中得到应用。     

基于应力函数法的初始地应力场反演研究综述

地应力是地下工程建设中的基本荷载,是工程设计与施工的重要参考指标,准确表达出工程区域初始地应力场的分布规律与量值特征,具有重要的现实意义。通过查阅国内外大量的相关研究文献,文章以应力函数法为研究基础,系统地介绍了该法在实践过程中发展的多种初始地应力场反演方法,总结了各种方法的基本思想、实现过程、工程应用特征和优缺点。最后,基于各方法在具体工程实践过程中存在的问题,提出了复杂地下工程初始地应力场反演尚需进一步完善的若干方向。     

车集矿深部三维初始地应力测量研究

岩体的初始地应力是地壳地层力学状态最基础的原始数据,是采矿工程围岩稳定性分析、开采与支护设计的一个基本参数。与其它地应力测量方法相比,空心包体应力解除法测量精度高且能一次测得三维应力,论述了其地应力测量原理,并采用改进的KX-81型空心包体式应力计实测了车集矿区深部4个测点的三维地应力大小和方向。通过结果分析获得车集矿地应力场的基本分布规律如下：各个主应力均为压应力,没有出现拉应力的现象,最大主应力倾角均小于6°,方位角介于SE10°—SW11°,为近水平南北方向,说明车集矿区域地应力以水平构造应力为主,根据应力回归公式可知,垂直应力基本上等于或略小于单位面积上覆盖岩层的重量,最大主应力随深度的增加而增加。测量结果对深部采矿设计和安全生产具有重要的指导意义。     

溪洛渡水电站坝区初始地应力场反演分析研究

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。由实测地应力资料反演初始地应力场的方法很多，且各有优势。根据溪洛渡水电站工程坝区地应力的实测资料，采用有限单元法，结合多元线性回归方法、神经网络方法和遗传算法，分别反演求得整个坝区的初始地应力场。比较发现3种方法反演计算的结果非常接近，且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析结果表明，由于溪洛渡水电站工程坝区在天然情况下岩体的屈服范围很小，坝区初始地应力场的非线性特征不明显，故线性回归分析方法即可满足要求。同时，研究还表明，在结果均能满足要求的前提下，回归分析方法与神经网络方法和遗传算法相比具有更方便快捷、易于掌握、唯一解的优势。     

乌鞘岭隧道三维地应力场多元有限元 回归拓展分析

 采用三维有限元多元回归分析方法,基于有限测点的地应力量测结果,拓展分析隧道区原始宏观地应力场。建立隧道区两个大规模三维计算模型,通过有限元分析软件ANSYS对重力、水平挤压和剪切等4种工况的构造应力场分别进行计算。编制三维地应力场多元回归分析计算机软件MEBA以及与ANSYS的接口程序MEBAC,实现地应力场的多元回归拓展分析,着重分析乌鞘岭隧道岭脊地段的复杂应力状况、应力值的宏观大小和规律,特别是F4,F5,F6,F7断层及其附近的应力状况。宏观地应力场的分析结果表明,乌鞘岭隧道宏观地应力场的主应力方向为N21.2°E,与隧道轴线的夹角为38.2°,断层区隧道衬砌具有纵向挤压和横向受力不对称的特点。区段地应力值高,在隧道轴线位置,最大垂直地应力为32.10 MPa,垂直于隧道轴线方向最大水平地应力为21.72 MPa。宏观地应力场的分析结果对工程的动态设计与施工具有重要参考价值。     

某水电站地下厂房区初始地应力场回归分析

结合某抽水蓄能电站地下厂房区工程地质条件以及实测地应力资料,分析影响区域初始地应力的因素;在ANSYS中实现对工程区初始地应力的三维有限元回归计算;在实测地应力值与计算得到的地应力值之间建立多元线性回归模型,求出各回归系数,结果表明该方法可靠实用;并为地下厂房的稳定性分析提供了合理的初始地应力场.