地应力测量方法及岩爆分析研究

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地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也被称为岩体初始应力,广义上也指地球体内的应力。地应力是引起采矿、水利水电、土建、隧道、公路、军事和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,因此,对地应力的研究具有十分重要的意义。  论文首先介绍了地应力的研究背景和意义,以及国内外现状和地应力的成因及其影响因素,分别研究了地幔热对流、岩体自重、板块边界受压、构造应力、岩浆入侵对地应力形成的作用以及地质构造、地形地貌与侵蚀作用、岩石的力学性质、水和温度等对地应力的影响,以及它的变化规律和我国的应力场区的划分。然后分析了我国目前常用的几种地应力测量方法的测量原理及优缺点,如水压致裂法、孔壁变形法、孔底应力解除法、应力恢复法、声发射法。其中论文主要研究的是水压致裂法测量地应力以及对测量结果的岩爆分析,总结了该方法的基本原理、测量设备的组成和安装、计算理论根据以及在测量过程中可能遇到的问题的整个流程。之后,通过对400~500m深度范围按照《工程岩体分级标准》(GB50218-2014)中的岩石强度应力比值Rc/σmax<4和4<Rc/σmax<7对极高应力区、高应力区进行划分与在此深度范围内大量地下隧道工程实际开挖过程中绝大多数都没有出现岩爆或大变形破坏情况做对比,以及搜集的国内外若干工程的岩爆分析数据与国内常用的几种岩爆预测分析标准的比对,并结合自身行业特点选择判定标准。论文的最后通过一次地应力测量项目的实例来展示了对测量所得数据的应用,并分析得出结论。
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