水压致裂法在某深埋隧洞地应力测试中的应用

介绍了水压致裂法原地应力测量原理,对某隧洞的水压致裂法试验成果进行了详细分析,查清了该隧洞部位地应力大小和方向,评价了地应力对隧洞施工的影响。     

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%。     

北疆深埋隧洞地应力与区域应力场相关性研究

在地应力实测资料匮乏的北疆阿尔泰地区,对某深埋引水隧洞进行了水压致裂法地应力场测试。实测结果与区域构造应力场的对比分析表明,研究区域为构造型应力场,最大水平主应力方位与地震的震源机制解一致,呈NNE向,与区域构造应力场相吻合;且埋深约300 m以上,平均水平应力与铅直应力的比值不再变小(接近1.0)。应加强该区深部构造应力场研究,重视现场实测手段的应用,提高对区域应力场的宏观把握,为指导类似深埋工程的设计和施工提供参考。     

某水电站坝址区三维初始地应力场反演回归分析

结合某水电站坝区地形地质条件，利用21个测点的实测资料对坝区的地应力场进行三维有限元回归分析，揭示了该地区域内岩体初始地应力场的基本特征和分布规律，并研究了地质构造和左右岸各类结构面对坝址区初始地应力场的影响．     

某抽水蓄能电站水压致裂法地应力测试分析

由于水压致裂法能在深钻孔中测量岩石应力并且具有花费较少的优点,因而得到了广泛的应用。测量原理表明,水压致裂应力测量过程中的一些特征压力点,如破裂压力Pb、重张压力Pr、关闭压力Ps等与岩石应力有关。实例分析证实,水压致裂法应用于地应力分析是合理可行的。     

深埋长隧道地应力测量与岩爆预测分析

岩爆等地质灾害是深埋隧道施工中常遇到的工程地质问题,而地应力测量则是进行隧道岩爆预测的前提.某高速公路穿越武夷山山区,将建成最大埋深达620 m,长约4 km的深埋长隧道,围岩性脆强度高,具有岩爆倾向性.为优化设计并指导施工,在该隧道布置了1个深钻孔进行了水压致裂法地应力测量.介绍了水压致裂法地应力测试原理,分析了实测地应力,及其与地形地貌和区域构造的关系,并在地应力分析的基础上进行了多种方法的岩爆预测.研究表明,当隧道埋深超过400 m后,有发生弱到中岩爆的可能,在施工中应采取合理的开挖方式和安全防爆措施.     

复杂初始地应力场的反演分析

初始地应力是地下工程稳定性分析的重要荷载，线性回归法是现今初始地应力场分析方法中最常用的方法之一。当研究区域内应力条件复杂时，常用的考虑整个模型区域的线性回归法（文中称之为整体回归法）往往不能得到令人满意的结果。采用分区回归法作为相应的处理方法，并给出一个简单算例。计算结果表明该方法能有效克服整体回归的不足，提高回归结果的精度；同时，该法原理简单，易于理解，便于被工程设计人员接受。     

某深埋长隧洞三维初始地应力场反演回归分析

采用三维有限元法对某深埋长隧洞区域的三维初始地应力场进行了反演回归分析,在实测点地应力值与计算得到的应力值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数.通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值上相当且方向上接近,表明经过回归分析得到的地应力场是合理的,可为隧洞设计、稳定性分析和确定合理的施工方案提供基础性资料和科学依据.     

锦屏二级水电站三维地应力场反演回归分析

采用三维有限元对锦屏二级水电站坝址处山区初始地应力场进行反演回归分析，提出了三维应力函数拟合方法。比较了考虑断层和不考虑断层对初始应力场的影响，得出了初始应力场分布特征，包括侧压系数、主应力矢量、主应力等值线分布规律，以及沿探洞轴线断面应力分量的分布规律。结果表明，该方法较合理地反映了地形、地貌和实测应力对初始应力场的影响。     

深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定性研究

在深埋隧洞开挖过程中,高地应力和结构面发育是控制洞室围岩稳定的关键问题。针对深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定问题,以新疆某深埋高地应力引水隧洞为工程依托,利用水压致裂法和三维水压致裂法对地应力进行现场监测与分析,采用离散元软件3DEC模拟围岩应力场、塑性区以及位移场的变化情况,研究了深埋高地应力下引水隧洞节理围岩的稳定性问题。结果表明:实测得最大主应力在12.4~12.9 MPa范围内,模拟得洞室附近出现0~2.1 m的塑性区,最大位移值为25.1 mm,最大压应力为13.2 MPa,最大拉应力为1.32 MPa,洞室的侧墙和拱底部位的塑性区、位移值较大且出现局部小范围拉应力。结合本文具体工况和实测地应力资料,通过强度理论的方法进行岩爆分析研究,由Russenes岩爆判别式得无岩爆发生,节理岩体处于稳定状态,但随节理裂隙发育,侧墙和拱底易出现破坏,建议采用2.5 m锚杆进行加固。模拟结果与实测结果较为一致,研究成果为工程施工提供参考。     

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。     

探地雷达在水工隧洞质量检测中的应用

介绍了探地雷达应用于深圳市东江水源工程引水隧洞质量检测的结果,经现场钻孔验证,探地雷达抗干扰能力强,检测速度快、精度高、结果较准确可靠。     

高地应力条件下隧道TBM施工岩爆分析

高应力条件下,地下工程在脆性岩体中施工很容易导致岩爆的发生。以N-J水电站大埋深引水隧洞为研究对象,首先采用应力解除法进行现场地应力测试,发现引水隧洞的地应力以构造应力为主,最大主应力达到了107 MPa,较高的地应力水平是导致现场岩爆发生的主要原因。为进一步分析引水隧洞岩爆规律,将地应力场转换至隧道局部坐标,在考虑地应力场剪应力影响的情况下,采用能量判据,通过数值方法计算得到了岩爆的分布范围。     

灰关联分析与多元线性回归模型联合应用研究

依据50年(1954~2003)和田绿洲的气象资料,应用灰关联分析,发现影响绿洲蒸发能力的主要因子是相对湿度与平均气温;在此基础上建立了回归模型。该模型模拟预测绿洲蒸发能力的变化精度较高,但需进一步改进。这种途径比逐步回归分析减少了分析工作量和上机时间。     

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。     

灰色关联法在地铁隧道结构应力预测中的应用

西安地处国内地裂缝发育最强烈的汾渭盆地,已经出露地表和隐伏的地裂缝达14条。地裂缝已成为西安市地铁施工及运营中的一种典型地质灾害,地裂缝的活动性会造成地铁隧道结构扭曲及衬砌面开裂渗漏水,直接影响地铁的施工及安全运营。灰色关联分析法作为灰色系统控制理论中的一种方法在工程技术系统应用较少,利用灰色关联分析法的基本原理结合地裂缝活动作用下隧道结构的界面力学特征建立了地铁隧道结构应力的预测模型,对地铁隧道结构与地裂缝相交时的应力值进行了预测。预测结果可为地铁隧道的安全监测提供预警判据。     

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。     

多元线性回归在地下水资源评价中的应用

本文以水均衡理论为基础,以统计学中多元线性回归理论为依据。通过建立泉流量与降雨量、人工开采量及泉附近地下水位的多元线性关系。为黑龙洞泉域地下水资源评价提供了新途径。     

多元线性回归与GM（1，1）模型耦合预测城市用水量

合理预测城市用水量对于城市的发展有着极其重要的意义。本文首先应用多元回归的方法，采取向前选择变量法进行优选，得到相对最优的回归预测模型。然后利用灰色GM（1，1）模型，预测出规划年每个变量的值，代入多元回归模型，这样充分利用了两种模型的优点，预测精度高，结果更为合理可靠。