基于非弹性应变恢复法地应力测量及应用研究

发布时间：2020-12-29 00:41

　　ASR法是基于定向岩芯发展起来的,可测量近原位地应力状态的三维原地应力测试方法,只要能取到定向岩芯即可开展实验,理论上不受钻孔深度和温度的限制,不受现场测量条件的制约,具有更广泛的适用性。本文在系统回顾国内外原地应力测试方法发展历史的基础上,将目前国内外应用最广泛的几种地应力测试方法的优缺点及适用性进行对比分析。详细介绍了ASR地应力测试方法的研究现状、基本理论基础、测试基本流程、数据处理、测试设备发展等。将ASR地应力测试方法首次应用于新建川藏铁路某隧道近水平深钻孔开展地应力测量,并在实验室内对现场采集非弹性应变恢复量的同一岩芯开展非弹性应变恢复柔量研究和温度标定。采用单轴长效加载和双轴长效加载实验开展非弹性应变恢复柔量实验,实验结果表明新建川藏铁路某隧道近水平勘探孔J _aS（t）/J _aV（t）?2.3,基本落在了Matsuki所提的柔度比范围。结合室内非弹性应变恢复量实验,获得了新建川藏铁路某隧道钻孔水平深度444.0～520.9米范围内4个测点的原地应力状态;最大主应力介于10.40～12.38MPa（垂直主应力）之间,中间主应力介于... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地壳内无限小微元体一点的应力状态在笛卡尔坐标系下，一点的应力张量(9个分量)可用如下的矩阵表示

燕山大学工程硕士学位论文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn（2-3）应力偏（斜）张量，简称应力偏量，代表只导致物体形状改变，不引起体积改变，常用ijs表示其各个分量，显然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss（2-4）即：ijij0ijs其中：01ijijij（2-5）平均应力0可表示为：1230=3（2-6）根据材料力学知识，存在只有正应力而剪应力为零的面，在这个面上只有沿法线方向的应力分量，即仅存在三个正应力，又称为三向主应力,见图2-2。图2-2主应力坐标示意图此时应力张量的矩阵为：00=0000xxyyzz，（2-7）在地下岩体中任取一个微四面体单元OABC，见下图2-3，其中OA、OB、OC分别于坐标轴X、Y、Z正方向重合，第四个面的法线方向（即主方向）与三个坐标轴的方向余弦分别为l、m、n，在斜面上与X轴、Y轴和Z轴平行的应力分量分别用nxnynzP、P、P表示。微四面体各面上的力等于应力与所在平面面积的乘积并作用在相应面的重心上。

燕山大学工程硕士学位论文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn（2-3）应力偏（斜）张量，简称应力偏量，代表只导致物体形状改变，不引起体积改变，常用ijs表示其各个分量，显然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss（2-4）即：ijij0ijs其中：01ijijij（2-5）平均应力0可表示为：1230=3（2-6）根据材料力学知识，存在只有正应力而剪应力为零的面，在这个面上只有沿法线方向的应力分量，即仅存在三个正应力，又称为三向主应力,见图2-2。图2-2主应力坐标示意图此时应力张量的矩阵为：00=0000xxyyzz，（2-7）在地下岩体中任取一个微四面体单元OABC，见下图2-3，其中OA、OB、OC分别于坐标轴X、Y、Z正方向重合，第四个面的法线方向（即主方向）与三个坐标轴的方向余弦分别为l、m、n，在斜面上与X轴、Y轴和Z轴平行的应力分量分别用nxnynzP、P、P表示。微四面体各面上的力等于应力与所在平面面积的乘积并作用在相应面的重心上。


本文编号：2944666