基于应力多边形与钻孔崩落的白鹤滩右岸厂房区地应力场特征研究

白鹤滩水电站是我国能源布局西电东送的骨干能源点。在水电站建设初期使用常规方法获得了一些地应力场数据,但随着地下厂房硐室开挖,出现了显著的高应力作用导致的脆性破坏。因此,开展开挖过程中的地下厂房围岩地应力场的研究对未来地下厂房的长期稳定性具有重要意义。利用高精度超声波井下电视成像系统对钻孔井壁进行扫描获取录井图像,使用Well CAD软件提取钻孔崩落宽度WBO,将基于Mohr-Coulomb摩擦准则以及Anderson断层理论形成的应力多边形法与基于修正Wiebols-Cook岩石强度准则的钻孔崩落法相结合,对应力量值进行限定估算,从而计算出工程区岩体应力场特征。研究结果显示工程区水平最大主应力方向为N30.15°E,水平最小主应力S_(h)、垂直主应力S_(V)、水平最大主应力S_(H)量值分别为11.62±0.34MPa、14.45±0.33MPa、25.88±5.61MPa,测试段应力量值大小关系为S_(h)<S_(V)<S_(H),应力结构类型为走滑断层型。对比分析表明,应力多边形与钻孔崩落法联合限定工程岩体应力场特征具有较高的准确性,为认识水电工程区应力场特征提供了一条可行的路径。

中国大陆科学钻探主孔声发射法现今地应力状态的确定

对中国大陆科学钻探主孔的岩心进行了声发射测量,确定了301～1531m深度的最大主应力。并与钻孔崩落法(深度1269～1655m)测量结果进行了对比,结果表明,声发射测量所得测值基本上落在钻孔崩落法测值的趋势线上,两种方法所得结果一致,说明测量结果可信。测量结果表明科学钻探主孔地应力大小随深度增加,在浅部301m最大主应力为13.4MPa,在深部1655m为55.2MPa。随深度的增加率为0.0279MPa/m。最大主应力方向为N54°±3.3°E,且方向不随深度变化。