地应力测量方法及研究

发布时间：2017-05-19 07:08

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【摘要】：无论是地面还是地下，对于工程建设的设计和施工，都需要两类必不可少的资料。一是绝对地应力，即原岩地应力，它是在工程没有施工前岩体所自然形成的天然应力状态；另一个是相对地应力，即工程开挖前后岩体应力所发生的相对变化。在这两种应力中，前者比后者重要。只有在了解原岩应力的前提下，，通过现代数值计算方法，可以准确的得到在工程开挖过程中围岩所受到的应力及其变化，因此，近几十年来绝对地应力测量以及其测量方法是主要的研究对象。 论文首先介绍地应力的成因，影响地应力的成因尤为复杂，包括岩体自重、构造运动、大陆板块边界受压、地表剥蚀、水和温度、岩浆侵入、物理力学性质等。以及对地应力的分布规律进行剖析，进一步了解地应力的内部状态，并对我国当前最常用的方法进行介绍，阐述了测量地应力方法的基本原理、实验方法到其优缺点。其中论文重点讲了孔壁变形法中空腔包体应变计，对该测量方法的基本原理、安装技术、测量方法、计算理论、优缺点等方面进行了详细的阐述。其次，论文提出空腔包体应变计孔壁变形法在测量步骤中存在的问题，如岩芯偏心、岩石的各向异性、胶体的流变、定向精度、度数、率定试验等，并对存在的问题提出一些解决方案。论文最后是空腔包体应变计孔壁变形法在平煤四矿地应力测量中的应用。 地应力影响着工程建设的稳定性，论文介绍了测量地应力的各种方法，并对空腔包体孔壁变形法进行了研究，并对研究过程中的问题提出了一些解决方案，以达到提高工程稳定性的效果。
【关键词】：空腔包体 孔壁变形法 地应力
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD326
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究的背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 国外研究现状10-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.3 地应力测量方法总结15-16
• 2 地应力的成因16-25
• 2.1 地应力的成因17-21
• 2.1.1 岩体自重对地应力的影响17-18
• 2.1.2 构造应力对地应力的影响18-19
• 2.1.3 大陆板块边界受挤压对地应力的影响19-20
• 2.1.4 地幔热对流对地应力的影响20
• 2.1.5 岩浆侵入对地应力的影响20-21
• 2.2 地应力的主要影响因素21-25
• 2.2.1 岩性对地应力的影响21-22
• 2.2.2 地表剥蚀对地应力的影响22-23
• 2.2.3 断层对地应力的影响23
• 2.2.4 温度对地应力的影响23-25
• 3 地应力分布规律25-28
• 3.1 地壳中的分布规律25-26
• 3.2 全球及中国的应力场分布区域26-28
• 3.2.1 全球应力场分析26-27
• 3.2.2 中国应力场分析27-28
• 4 地应力测量方法28-47
• 4.1 孔壁变形法28-37
• 4.1.1 孔壁变形法中的空腔包体应变计发展史29-30
• 4.1.2 空腔包体应变计的基本原理30
• 4.1.3 空腔包体应变计的安装技术30-31
• 4.1.4 空腔包体应变计测量方法31-33
• 4.1.5 空腔包体应变测量方法的优缺点33
• 4.1.6 空腔包体应变计的计算理论33-37
• 4.2 孔底应力解除法37-39
• 4.3 水压致裂法39-41
• 4.4 声发射法41-44
• 4.5 应力恢复法44-47
• 5 孔壁变形法测量中的若干问题47-51
• 5.1 套芯偏心47
• 5.2 岩石的各向异性47-48
• 5.3 胶质的流变48
• 5.4 定向精度48-49
• 5.5 钻进（应力解除过程中）49-50
• 5.6 读数50
• 5.7 率定试验50
• 5.8 数据处理50-51
• 6 孔壁变形法钻进工艺及测量过程研究51-58
• 6.1 孔壁变形法的可靠性研究51-52
• 6.1.1 操作方法及工艺的影响51
• 6.1.2 岩性的影响51
• 6.1.3 地应力场的影响51-52
• 6.2 孔壁变形法测量过程中问题的研究52-53
• 6.3 孔壁变形法测量精度53-57
• 6.3.1 K 系数和计算公式的确定53-55
• 6.3.2 岩石泊松比和弹性模量的测定方法及计算公式55-56
• 6.3.3 温度对测量结果的影响及正确补偿方法56
• 6.3.4 岩石各向异性对测试结果影响及其修正方法56-57
• 6.4 小结57-58
• 7. 空腔包体孔壁变形法在平煤四矿地应力测量中的应用58-61
• 7.1 平煤四矿简介58
• 7.2 测试结果与分析58-61
• 结论61-62
• 参考文献62-66
• 在学研究成果66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：378016