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岩体初始地应力场发育规律研究

作　者: 张宁
导　师: 尚岳全
学　校: 浙江大学
专　业: 土木工程
关键词: 初始地应力场 原始地貌形态 弹性变形 自重应力场 水平应力场
分类号: TU452
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


许多地应力场的实测资料表明：区域性地质构造特征对现今地应力场并无明显的控制性，现今地应力场中最大主应力的方向与挽近期区域性挤压应力方向并非具一一对应的关系。然而，区域性地貌的演化特征对现今地应力场具明显的控制性，当区域性地貌特征从高山峡谷区向低山丘陵区和平原残丘区转变时，现今地应力场的特征也从自重应力场向水平应力场转变。 通过本文的研究成果，根据区域性地貌的演化特征，我们可以大致地对现今地应力场进行判断：在分级卸荷条件下，岩体中弹性变形的恢复具有明显的规律性，这种规律对于研究地应力场的演变是有帮助的；地应力场中最大主应力方向与区域构造形迹在最近的构造运动中所受区域性挤压应力的方向无明显的对应性；区域性地貌形态的演化程度对现今地应力场的特征具明显的影响，随着区域性地貌侵蚀程度由峡谷区、丘陵区、平原区的变化，现今地应力场特征由自重应力场、水平应力场为主含少量自重应力场特征向水平应力场的规律变化；在峡谷区，山体中具有两个应力带：自重应力带和卸荷应力带，最大主应力方向在卸荷应力带中近平行于坡面并倾向于河谷、在自重应力带中近于直立；根据原始地面遭剥蚀的程度，可以大致地估算最大主应力和中间主应力的量值和方向；在丘陵区和平原区，最大主应力的方向近于水平，并与附近区域性侵蚀盆地和河流的展布方向基本平行，根据原始地面遭剥蚀的程度，可以大致估算其最大主应力的量值；根据区域性地貌形态的特征来分析工程区的现今地应力场特征，并进而大致了解岩石的应力环境，这种分析方法得出的结论与许多实际的地应力测试成果基本一致，对于大型水电工程地下厂房和压力隧洞的设计是有所帮助的。

全文目录


1 绪论  7-18
  1．1 岩体初始地应力场的基本概念  7-8
  1．2 地应力场的成因  8-10
  1．3 地应力分布的一些基本规律  10-13
  1．4 地应力场的研究历史简介  13-16
  1．5 本文的研究思路  16-18
2 地应力实测方法  18-26
  2．1 地应力测量的基本原则和主要方法  18-20
    2．1．1 基本原则  18-19
    2．1．2 主要方法概述  19-20
  2．2 地应力测量技术的发展和应用概况  20-22
    2．2．1 技术发展过程  20-21
    2．2．2 我国地应力测量的发展过程  21-22
  2．3 地应力测量的主要方法简介  22-26
    2．3．1 直接测量法  23-24
    2．3．2 间接测量法  24-26
3 水压致裂法及其与应力解除法的比较  26-33
  3．1 水压致裂法的主要测量技术  26-32
    3．1．1 水压致裂法测试方法及过程  26-28
    3．1．2 应力值的确定  28-29
    3．1．3 水压致裂三维应力分析  29-32
  3．2 水压致裂法与套孔应力解除法测试成果的对比  32-33
4 岩体的变形特征  33-41
  4．1 有关测试及成果  33-38
    4．1．1 测试环境与测试方法  34
    4．1．2 试验成果  34-37
    4．1．3 岩体的压力—变形曲线形态  37
    4．1．4 卸荷阶段曲线形态  37-38
    4．1．5 卸荷----再加荷过程中的曲线形态  38
  4．2 分级卸荷条件下弹性变形的恢复规律  38-41
    4．2．1 弹性变形的恢复规律  38-39
    4．2．2 地应力演化特征分析  39-40
    4．3．3 讨论  40-41
5 几个水电站地应力测试情况  41-47
  5．1 中或高山峡谷区  41-44
    5．1．1 锦屏二级水电站工程区  41-42
    5．1．2 二滩水电站工程区  42-44
    5．1．3 天荒坪电站工程区  44
  5．2 低山丘陵近盆地区  44-46
    5．2．1 桐柏和双峰水电站工程区  44-45
    5．2．2 乌龙山水电站工程区  45-46
  5．3 平原残丘区的响水涧水电站工程区  46-47
6 现今地应力场特征分析  47-57
  6．1 通过上述实测资料分析地应力场的影响因素  47-49
    6．1．1 区域构造运动和构造应力  47
    6．1．2 区域地貌形态的影响  47-49
  6．2 中或高山峡谷区  49-55
    6．2．1 最大主应力  49-51
    6．2．2 中间主应力  51-54
    6．2．3 最小主应力  54
    6．2．4 河谷底部的地应力场  54-55
  6．3 低山丘陵近盆地和平原残丘区  55-57
7 结论  57-58
参考文献  58-59

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 岩石（岩体）力学及岩石测试 > 岩体力学性质及应力理论分析
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