深钻孔地应力测量和地应力场分析及其应用

 本文叙述了深钻孔地应力测量技术和地应力场分析方法。深钻孔地应力测量可以根据工程和地质上的需要,测量不同深度的地应力状态,测量深度可达数百米。地应力场分析以大量的立体型实测数据和地质条件为依据,把有限个测量钻孔的不同深度的地应力实测资料,准确地扩展到大范围的工程区域。     

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。     

西南某水电站三维地应力场分布规律研究

地应力对于分析水电工程的地下洞室或厂房稳定性至关重要,为分析西南某大型水电站的三维地应力场分布规律,保证地下厂房洞室群的稳定性,对水电站现场进行了实地地质调查,分析了所获取的大量地应力实测资料和探洞片帮特征,并对探洞片帮进行了数值模拟计算。研究结果表明:该水电站总体上水平向应力大于自重应力,以构造应力为主;右岸岩体地应力大于左岸岩体地应力,左、右岸厂房区及河谷区有应力松弛和应力集中,岸坡区有应力松弛现象;水电站左岸、河谷及右岸地应力方向存在明显差异,左岸厂房区的地应力方向为NW向,右岸厂房区地应力方向为NNE向,河谷为EW向,整个工程区地应力是以构造应力为主的中等量级地应力。研究结果为该水电站地下洞室稳定性分析提供了相关参考和依据。     

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 .     

初始地应力场分析方法探讨

初始地应力是工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。本文介绍了地应力场的研究方法,综述了国内外地应力场的研究现状,并分类归纳了几种典型的地应力场研究方法,总结出每个方法的适用范围并对每个方法进行了评价,对以后地应力研究的发展方向提出了建议。     

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。     

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。     

某水电站坝址区地应力场分布特征研究

以现场实测地应力资料为依据,结合震源机制解方法,对某水电站右岸实测地应力场进行了分析,拟合了地应力场的数学表达式,并推演研究了工程区域地应力场的分布特征,结果表明：某水电站工程区域位于高山峡谷地带,经历了多次构造运动,地应力场主要受区域构造运动的影响,这种影响对水平方向的构造应力尤为剧烈;工程区域地应力场总体表现为竖直应力略小于自重应力,最大水平主应力以构造应力为主,其值约为20 MPa。     

基于人工神经网络和地层剥蚀原理的地应力场反演研究

基于人工神经网络(ANN)的地应力场非线性反演方法,能够考虑多种地质构造运动的荷载或位移作用模式和自重的影响,更好地建立实测地应力值与模型边界条件的非线性映射关系.河谷地应力场的分布规律,一方面取决于区域地应力场的分布,另一方面又受地层侵蚀卸荷作用的控制,考虑地层剥蚀卸荷效应对于正确认识和评估区域地应力场的应力分布和状...     

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。     

浅谈牛路水库坝基岩体抗剪强度试验及参数选取

基于从化牛路水库坝基岩体工程地质类别,在平硐内同一地质单元中选取合适的试验点进行现场岩体直剪试验,按库伦表达式绘制各试验点剪切应力与法向应力关系曲线,确定相应的抗剪强度参数。分析现场试验值与规范经验值的差别,选择合适的抗剪强度参数作为设计计算值,从而能避免安全隐患和节约工程成本,为类似的工程提供一定的参考。     

小浪底斜心墙堆石坝的地震反应分析

采用等价粘弹性动力有限元模型，结合有效应力法，对黄河小浪底斜心墙堆石坝最终设计断面在淤积后期受地震作用的动力特性进行了分析。分析时考虑了淤积土体内有未消散的超静孔压。结果表明明，坝体受里氏６．５级地震时，下游坝基及上游淤土表层均有一定范围的液化区，由于坝基液化区距坝体较远，因而只影响到坝趾压戗的局部；当坝体受里氏８级地震时，坝趾下游近处的坝基沙砾石处于液化状态，上游库区淤土有较大较范围的液化区，在     

某大型引水隧洞穿越断裂带洞段围岩稳定性研究

西南某深埋长隧道位于全新世区域活动断裂带。为了解断裂带的地应力分布情况，现场开展了钻孔岩石取芯分析工作。根据钻孔实测资料，利用莫尔-库仑模型，对隧洞周围的初始地应力场的分布特征进行了模拟分析，掌握了应力分布规律。分析结果表明，无支护条件下，隧洞围岩在断裂带出露处可发生极严重变形，对施工安全有重大影响。建议施工时，采用超前支护，开挖后及时实施二次衬砌等措施，以保证施工安全。     

高地应力钻孔岩心饼裂特征研究

对锦屏深部高地应力环境下的钻孔岩心饼化现象进行了调查统计分析,在总结已有的研究成果基础上,对岩饼端面宏观破坏特征、饼化数量、厚度及钻孔特征进行了描述,通过数值方法模拟开展了钻孔岩心应力特征及饼化机理研究,并总结钻孔岩心饼化的应力场条件。研究结果表明:①钻孔过程中,岩心径向所形成的拉应力贯通区是岩心饼裂的主导因素,岩饼形貌受岩心中拉应力影响;②足够的应力场是岩心饼化的首要条件,应力场越高,钻孔岩心中拉应力越大,岩心裂纹触发与扩展的应力条件更加充分,所形成的岩饼厚度越小;③钻孔径向应力场增长对钻孔岩心内部拉应力有促进作用,钻孔轴向应力场作用效果相反;④定义了岩心中最大拉应力贯通线均值,与岩石抗拉强度相比较作为岩心饼裂判据,推导了岩心饼裂地应力场关系式,并算得锦屏T_2b大理岩饼化的临界地应力场条件为钻孔径向应力场>34.44 MPa。研究成果对高应力条件下地应力场的预测、钻孔取心等工作具有一定的借鉴意义。     

岩石混凝土类材料细观损伤流变断裂模型及其工程应用

本文从二维空间单一裂缝在外力场作用下的流变损细观机理出发，考虑裂缝尖端的传动效应的流变效应，并考虑裂缝面的粗糙传力作用和裂缝的三维效应，得到了计算岩体及混凝土坝体结构内三维裂缝的损伤流变作用下的断裂扩展的一组半解析近代公式，将此模型应用于某一工程央体边坡的开挖分析中，分析结果和观测值较为一致。     

二滩水电站的地下工程

本文简述了二滩水电站的工程特征、地形地质条件和初始地应力场分布规律,全面介绍了该电站枢纽区大型网状地下结构群体工程,并重点剖析了电站引水发电系统的布置原则、设计方法、设计成果。     

二滩水电站工程勘察综述

对二滩水电站的地质勘察工作进行了总结。比较全面、完整地介绍了坝址的选择、坝基岩体的力学特性和参数取值方法、坝轴线的优选、岩体质量分级、蚀变玄武岩破碎软弱带的工程特性、地应力和坝基岩体工程关系,以及建基面的优化等一系列科研成果。     

地下硐室岩爆的预测及处理研究

洞室开挖过程中常发生规模大小不一的岩爆,因此合理地评价其开挖过程中岩爆发生的可能性、现场对岩爆的观测、分析研究岩爆的烈度、分布范围以及相应的预测防治处理措施具有重要的工程意义。基于此,首先从岩爆发生的基本条件、岩爆烈度分级标准、隧洞岩爆特点、地质宏观评价的角度对硐室施工过程中岩爆发生的可能性进行了评估;然后,采用较常规的岩爆的现场预测预报方法(主要采用定性方法和工程地质类比法)对该地下硐室岩爆发生的烈度进行了评价;最后提出了相应的防治措施,即施工岩爆处理措施,研究结果对高地应力区及上覆岩层较厚的地区兴建或开挖地下洞室具有重要的参考作用。     

河北丰宁抽水蓄能电站地下厂房围岩稳定计算分析

正在建设的丰宁抽水蓄能电站是目前国内装机容量最大的抽水蓄能电站,其地下厂房洞室规模大、布置复杂。本文依据工程布置及厂址区域地质资料建立三维有限元模型,运用有限元计算软件 ABAQUS 进行厂址区域地应力反演和地下洞室群围岩计算,对围岩应力、位移等计算结果进行分析,做出围岩稳定性评价,为类似工程的设计、计算分析提供参考。     

东焦河水库大坝稳定分析应力计算

东焦河水库大坝为浆砌石重力坝,河床及两岸基岩裸露,坝基下不存在软弱夹层,稳定分析计算主要考虑沿坝体垫层混凝土与基岩接触面滑动。根据《砌石坝设计规范》抗滑稳定采用抗剪强度公式;应力分析采用材料力学法。通过计算可知,水库大坝稳定,断面设计合理。