铁路隧道双指标高地应力界定及岩爆大变形分级标准

研究目的:目前国内外针对高地应力环境隧道岩爆大变形分级的判识以理论研究为主,结果与实际施工开挖后多有出入。因此,本文通过总结78个铁路、公路隧道和水电站引水隧洞工程案例,对隧道围岩的高地应力状态及岩爆大变形分级界定进行系统研究,结合目前实际工程中采用的隧道相关设计规范,对传统高地应力判识标准及岩爆、大变形分级标准进行优化,提出更符合工程实际的定量界定方法。研究结论:(1)基于工程案例统计分析,建立了采用强度应力比和最大地应力绝对值的双指标高地应力定量界定方法,提出了分别针对硬质岩和软质岩的双指标高地应力定量判识表;(2)提出以岩石强度应力比R/σ_(max)和最大地应力σ_(max)双指标的岩爆等级划分标准,提出以岩体强度应力比R_(m)/σ_(max)和最大地应力σ_(max)双指标的大变形等级划分标准;(3)本研究成果可应用于铁路隧道围岩高地应力状态的判识和灾害等级的划分,适用于工程地质勘察领域。

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。

淮南煤田顾桥煤矿深煤层地应力测试

为了研究淮南煤田的地应力分布特征和垂向变化规律,通过对淮南煤田顾桥煤矿的地应力测试和分析,发现顾桥煤矿最大主应力方向在NE56.8°~76.3°之间,平均水平地应力方向为NE67.17°~SW67.17°.通过对矿区地应力随埋深的变化规律研究,结果表明:最大水平主应力SH、最小水平主应力Sh和铅直主应力Sv随着深度的增加而呈线性增加.此外,研究发现:在埋深600 m以浅,最小主应力大于垂向应力;在埋深600 m以深,最小主应力小于垂向应力;在埋深1 000 m以浅,最大主应力大于垂直应力;在埋深1 000 m以深,最大主应力小于垂向应力.依据地应力与埋深的关系,可以把1 000 m深度作为划分深浅煤层的一种重要方法.

乌东德水电工程河谷地应力场分布规律

以乌东德水电工程坝址区300个实测数据为依据,辅以数值回归分析,对乌东德坝址河谷应力场分布规律进行了研究。研究结果显示:乌东德河谷断面可划分为应力释放区、过渡区和应力方向稳定区;应力方向稳定区最大水平主应力方向与近坝断层和区域控制性断裂接近,与近场区地震构造应力场不同。通过对比乌东德坝址河谷和对称河谷应力场分布特点,发现乌东德坝址河谷具有河床和坡脚高应力区、岸坡岩体呈"驼峰"应力分布等对称河谷应力分布特点;受乌东德河谷形态影响,河床和坡脚高应力区呈现非对称性,山体高耸岸坡侧高应力区分布范围较广;两岸岩体"驼峰"应力曲线"尾部"未稳定。

水压致裂法地应力测试研究

为了对某矿进行支护设计,布置3个测站,采用水压致裂法对地应力进行测试。结果表明:水压致裂法具有测速快、适应性强的优点;3个测站的测试结果显示该矿应力水平不高,最大主应力为水平应力,最大水平应力在7.63~12.52MPa之间,最大主应力方位角在N37.1°W^N46.2°W之间。

顺北油田某区块三维地应力场有限元精细建模与分析

针对石油工程中长期存在的三维地应力场分析结果与实际相差较大的问题,提出了区块地应力场有限元精细建模与分析技术流程,为顺北油田某区块建立了三维精细地应力场.根据区块地震波数据信息建立地质层位模型,并结合各个单井位置上的测井信息,得到准确的三维区块地质模型.结果表明,所提出模型最大主压应力的方向在A井位置上与实测值符合.最小水平主应力的数值解和A井位置上对应的解析解之间的误差小于8%,提出的建模方法及分析流程是准确、实用的,得到的精细地应力场数值解具有合理的精度.

应力解除法在巷道周围区域地应力测试中的应用

针对巷道周围地应力分布不清,支护设计凭经验靠感觉这一现象,提出了用应力解除法进行巷道周围地应力测试。采用改进后的测试仪器准确获取了地应力数据,3个测点的最大主应力均大于20 MPa。介绍了U型钢支架+槽钢+锚杆的补强支护方式,并运用数值模拟进行论证。矿压监测结果显示:最终顶底移近速率为0.28 mm/d,两帮移近速率为0.17 mm/d,证明了准确掌握地应力分布情况在巷道支护设计时具有重要作用。