我国原位地应力测量与地应力场分析研究进展

随着我国交通、能源和水利水电等行业快速发展,在复杂地形地貌和地质条件下兴建大量岩土工程,尤其是深埋长隧道,原位地应力测量及其相关研究逾加重要。我国自20世纪60年代首次成功进行原位地应力实测以来,在地应力测量及相关研究方面已取得了长足进展。文中扼要介绍了我国地应力测量的发展历程,着重总结了在钻孔应力解除法、水压致裂法和其他常用原位地应力测量法及工程区初始地应力场分析研究方面所取得的进展,并结合我国区域构造应力环境和岩土工程的特点,对地应力测量和工程区初始地应力场研究方面的展望阐述了一点认识。     

滇西龙陵地区花岗岩LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

在详细区域地质调查的基础上,对滇西龙陵地区花岗质糜棱岩样品中的锆石进行了阴极发光图像、微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年。结果表明,梁河地区钾长花岗岩锆石显示振荡环带的内部结构,指示其岩浆成因。样品的锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(504.1±2.9)Ma,属中寒武世花岗岩。结合区域地质特征,龙陵地区在寒武纪存在岩浆作用,说明怒江缝合带以西的变质基底岩石经历过泛非造山运动,为青藏高原南部的构造演化提供了新资料。     

新疆天山地区地应力场特征分析

随着国家经济的发展,西部地区的建设逐渐加快。探究区域地应力场的特征可以为科学研究、防震减灾以及工程建设提供参考依据。天山地区常用的测量地应力方法有水压致裂法、套芯应力解除法、震源机制解和断层滑动反演,本文对这些方法做了简述。本文通过文献搜集与整理的方法,基于中国大陆地壳应力环境基础数据库,对天山地区近年来地应力测量地点、深度、数值、方向和倾角做了整理。整理数据显示测量地点分布于天山各地区,天山地区最大主应力为北-南方向,中间主应力为西-东方向,最小主应力为西西北-东东南方向;天山地区三大主应力的关系为H h v。通过断层滑动反演方法,得到呼图壁地区的地应力状态,1方向为N19W,3方向为N71E,接近水平;2接近垂直,倾角为78,呼图壁地区主应力方向符合天山地区地应力规律,但主应力大小关系为H v h。通过对天山地区地应力数据的整理,发现了呼图壁地区与天山地区地应力之间的关系,为呼图壁地区的工程建设提供了一定的参考意义。     

北京西山地区地应力场特征及地质灾害关系研究

本文研究了北京西山地区现今构造应力场及因煤矿开采引起的岩爆和地面塌限两类地质灾害的特征。发现岩爆及地面塌陷严重的矿均处于高应力值区及拉应力区。认为岩爆和地面塌陷的生成条件和影响因素不尽相同，但它们都是因煤矿开采，围岩体应力平衡状态受到破坏而引起的。     

安徽怀宁某地区地应力测量结果及其构造分析

通过水压致裂法对安徽怀宁某地区进行原位地应力测量,为后续洞室施工提供基础设计参数。本次测量采用单回路测试系统,最大开挖深度为203.2 m,获得了10段地应力测量值。测量结果表明：最大主应力值为9.32 MPa,小主应力最大值为7.48 MPa,最大主应力方向平均为北东74.5°,地应力结构为σH>σh>σv,可知当地地应力场主要受到水平构造应力场控制。实测的大小主应力均大于中国地区区域内的平均水平,主要是受到断层地貌以及花岗岩岩层的影响;实测的此片区最大水平主应力优势方向为北东向,与区域构造线重合;在开挖洞室时,洞轴线走向应当与所测的最大主应力方向尽量一致。     

锦屏二级水电站引水工程区地应力场初步研究

本文以区域构造应力场的地质力学分析为基础, 结合声发射(AE)法对引水区探洞大理岩定向岩样的地应力实验测定, 对该区地应力场进行了初步研究, 比较了地质力学宏观分析与应力量测结果之间的关系, 探讨了AE法测定地应力存在的问题。     

彭庄井田区域地应力场分析

通过对山东彭庄井田的区域地质构造发育规律及其地应力实测值进行分析与计算,讨论了井田内地应力及构造应力的状况,为下一步矿井生产工程地质条件的评价提供了资料基础。     

风火山隧道地应力测量及工程稳定性分析

为了解风火山隧道应力状态,在隧洞内及附近地区进行了6个点地应力测量,首次在风火山地区取得了应力实测资料。测量结果表明：风火山地区最大水平主应力量值为5．5MPa,方向为NE至NEE。应力量值与其他地区表层地应力测量结果比较,属中等应力水平;应力方向与风火山地区活动断裂调查所表征的现今区域应力场比较吻合。在地应力实测基础上,还必须结合隧道区工程地质、水文地质条件以及地震活动性,进行隧道稳定性综合分析。     

滇西龙陵—潞西花岗岩带成矿条件及找矿前景

滇西龙陵－潞西地分布着面积近千平方公里的花岗岩，其侵位时代可分为加里东－海西、燕山、喜马拉雅三期。岩体围岩主要为寒武系、奥陶－志留系的砂页岩、碳酸盐岩。     

南迦巴瓦地区地应力场估算与构造稳定性探讨

南迦巴瓦地区是喜马拉雅东构造结新构造活动最为强烈的区域, 晚第四纪活动断裂发育, 地震活动强烈, 嘉黎断裂带、东久-米林断裂带及墨脱断裂带等活动断裂构造稳定性直接影响该地区工程规划建设。地应力是区域构造稳定性评价的关键性参数, 当前, 关于南迦巴瓦地区地应力场研究成果相对缺乏, 难以满足交通廊道地质安全风险评价实际需求。基于震源机制解数据, 采用应力张量反演方法, 揭示南迦巴瓦地区构造应力场最大主应力方向; 依据断层滑动失稳临界地应力条件, 联合应力形因子和断层摩擦系数反演, 估算南迦巴瓦周边不同区域地应力绝对大小。结果表明: 南迦巴瓦地区现今地应力场最大主应力方向为北东至北北东向; 最大、最小水平主应力大小随深度线性增加梯度分别为0.032~0.0355 MPa/m、0.0227~0.0236 MPa/m, 存在非均匀特征, 估测结果与原位地应力实测值一致性较好; 在当前地应力环境下, 南迦巴瓦周边地区主要活动断裂局部段落存在较大的地震危险性。研究成果可为南迦巴瓦地区工程规划建设提供参考。     

峡谷地区大型地下洞室群岩体初始地应力场反演分析

合理地确定地下洞室群岩体初始地应力场对于地下洞室群的总体布局、支护设计有着重要的意义。本文提出了一种依据少量实测地应力资料反演地下洞室群岩体初始地应力场的方法。这种方法假设远古地形是一无起伏的夷平面,认为岩体初始地应力场主要由处于远古地应力状态下的远古地形经过漫长的地形剥蚀形成,而远古地应力场由地质构造运动和岩体自重形成。以有限元数值分析为基本手段,提出了可以考虑构造运动、岩体自重和地形剥蚀等多因素的岩体初始地应力场反演思路。通过某水电站地下厂房区域岩体初始地应力场反演的工程实例分析,验证了这一方法的可行性和实用性。     

西部地应力测量与岩爆分析

通过对我国西部一些重点工程的地应力测量,大致得出西部工程的应力状态,并从实测地应力资料出发,采用现有的、普遍应用的岩爆判别准则,对这些工程在施工开挖期间的地下工程进行岩爆预测分析。     

白鹤滩水电站初始地应力场研究分析

金沙江下游拟建的白鹤滩水电站上接乌东德梯级,下邻溪洛渡梯级,是继三峡和溪洛渡之后又一座千万千瓦级的水电站。白鹤滩水电站采用地下式厂房,其厂房的高度和跨度分别为78.5 m和32 m。为了保证地下洞室群围岩的稳定性,需要准确掌握初始地应力场的方向和大小。依据地质构造作用和现场实测方法分析发现,白鹤滩水电站左、右岸的初始地应力场,由于受到河流侵蚀和岸坡卸荷等因素影响,两岸厂区的地应力场方向在局部产生一定的偏转,从该地区的NWW方向变为NE方向,通过数值反演方法对计算区域的边界条件进行回归,与实测值比较确定回归边界条件的合理性和准确性。     

某深埋隧道地应力测量及岩爆可能性分析

根据隧道区一个深钻孔的水压致裂法地应力测量结果,对隧道区的地应力水平及隧道围岩稳定性做出了评价,并根据测试区域的地应力条件,对隧道施工期间发生岩爆的可能性进行了判断,为隧道设计提供依据。     

西周岭隧道地应力测量及岩爆预测分析

为指导施工,提高施工的安全性和经济性,对西周岭隧道进行了钻孔水压致裂法地应力测量.测试结果表明:西周岭隧道深埋段地应力场以水平应力为主,在测试深度内最大水平主应力值为10.57～19.39MPa,具中等偏高应力水平;最大水平主应力方向为近N33°W,与隧道走向的夹角较小,即地应力对隧道围岩稳定性较为有利.基于地应力实测...     

安第斯山中段现今地应力测量及地震相关性分析

安第斯山位于纳兹卡洋壳板块和南美板块之间,是全球地震频发区域之一,被誉为地震与活动构造学家的天然实验室。本文利用矿山探矿钻孔,采用水压致裂原位地应力测试技术,首次获取安第斯山中段千米深孔原地应力大小及方向随深度变化规律。结果表明测试深度范围内主应力的量值随深度增加而增大,水平最大、最小主应力及垂向应力量值范围分别为12.38~34.47 MPa,7.97~24.15 MPa和6.81~26.10 MPa,主应力之间的关系为σHσv≥σh,σH/σh比值介于1.43~1.66之间。最大水平主应力方向与震源机制解和地表调查结果基本吻合。以实测地应力资料为基础,利用安德森断层理论及库伦摩擦破裂准则,探讨了震源深度(假定30 km)处的应力状态及断层达到临界破坏时的孔隙压力,结果表明除纳兹卡板块持续俯冲外,高孔隙压力可能是该区地震频发的主要原因。研究结果不仅为该区地震机理研究提供了实测资料,而且对世界应力图数据库具有重要补充价值。     

罗湖断裂带地应力场数值模拟分析

根据深圳地区地应力的实测资料,通过最优化算法,模拟整个深圳区域的地应力场.将计算结果作为罗湖地区计算区域位移的边界条件,进一步模拟罗湖断裂带的区域地应力场,研究了罗湖断裂带所在区域的地应力场大小、方向、变化规律和断层活动特征,为该区域主要建筑物的地面变形稳定性评价提供参考.