某水电站坝址区地应力场分布特征研究.pdfVIP

第43卷 第 13期 人 民 长 江 Vo1．43，No．13 20 12年 7 月 Yangtze River July． 2012 文章编号：1001—4179(2012)13—0032—03 某水电站坝址区地应力场分布特征研究 魏 倩 ，刘 加 进2，盛 谦 ，冷 先 伦 ，崔 臻 (1．中国科学院 武汉岩土力学研究所岩土力学与工程 国家重点实验室，湖北 武汉430071； 2．中国水电顾 问 集 团 华东勘测设计研 究院，浙江 杭州 310014) 摘要 ：以现场实测地应力资料为依据 ，结合震源机制解方法，对某水 电站右岸实测地应力场进行 了分析 ，拟合 了地应力场的数学表达式，并推演研究了工程区域地应力场的分布特征，结果表明：某水电站工程区域位于高 山峡谷地带 ，经历 了多次构造运动 ，地应力场主要受区域构造运动的影响，这种影响对水平方向的构造应力尤 为剧烈；工程 区域地应力场总体表现为竖直应力略小于 自重应力，最大水平主应力以构造应力为主，其值约为 20 MPa。 关 键 词 ：应力场 ；震源机制解 ；构造应力；水 电站 中图法分类号 ：TV554 文献标志码 ：A 地应力场是影响地下工程围岩应力 、位移分布以 及破坏形式的重要因素之一。影响地应力场分布的因 素众多 ，包括地质构造运动、地形地貌 、岩体结构面分 布 、地下水等”I2。现场实测地应力是判断区域地应 力分布特征最为直接和有效的方法 ，但 限于场地条件 及经费等客观 因素 ，通常难 以获得大量现场实测地应 力数据 ，因此如何利用少量具有代表性的实测地应力 数据推演工程区域大范围地应力分布特征以指导工程 图 1 地应 力测 试 点 平面 位置 示意 实践 ，具有重要的现实意义。 基于震源机制解 ，工程 区域的地应力场可用 3 某水 电站位于地震活动强烈的高山峡谷地 区，工 个正交的主应力来表达。其中，最大主应力O-．和最小 程区域地形地貌复杂，受多起地质构造运动影响，地应 主应力 近水平 ，可用 和 表示；中等主应力 or： 力场也较复杂 。在 14组地应力测试数据的基础上 ，分 近于铅直向，可用 表示。对地应力实测数据做地应 析某水电站工程区域构造应力场演化规律 ，并借鉴中 力特征参数换算见表2 ，其中 取2．67g／cm ，泊松 国大陆地应力场分布特征 的研究成果 ，以实测地 比 取0．22，A=／z／(1一 )，地应力特征参数n．、n：分 应力数据为依据 ，研究 了该工程区域的地应力场分布 别定义为 ：nl： H／ro ，n2= ^／：，向为El0。N，Y向 特征 。 为N10。E，z向为竖直方向。分析实测地应力测点数据 ， l 实测地应力分析 发现地应力分布呈现一定 的规律性。 为了解水 电站右岸工程 区域地应力的量级 、方向 1．1 实测地应力主应力分析 及变幅，分别采用单孔、三孔水压致裂法 ，深孔 、浅孔三 由表 1知，右岸岸坡 区最大主应力大小为3．8～ 维地应力解除法共进行了 l4组地应力测试 ，测点平面