【摘 要】
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随着中国经济技术与科学技术的发展,越来越多的地下建设、开采工程用于满足人们日益增长的物质文化等需求,但当进行地下建设、开采工程时,我们不得不面对一个棘手的问题——地应力对工程的扰动影响,地应力不仅对地上、地下工程的安全、质量等问题有所影响,更是引起地震的因素之一,因此,在当今社会,对于地应力的测量就显得极其重要。本文通过剖析地应力的形成原因,影响地应力的因素等来让我们深刻认识到地应力。并以此为基础
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随着中国经济技术与科学技术的发展,越来越多的地下建设、开采工程用于满足人们日益增长的物质文化等需求,但当进行地下建设、开采工程时,我们不得不面对一个棘手的问题——地应力对工程的扰动影响,地应力不仅对地上、地下工程的安全、质量等问题有所影响,更是引起地震的因素之一,因此,在当今社会,对于地应力的测量就显得极其重要。本文通过剖析地应力的形成原因,影响地应力的因素等来让我们深刻认识到地应力。并以此为基础,介绍了世界上对于地应力测量的发展史及测量史,列出了人类地应力测量史上的一座座里程碑,对于人类地应力测量史的简述,本文详细介绍了几种当今世界上广泛应用的地应力测量方法,然后将这些方法进行归纳总结及整理,论述了其优势与劣势,这对于我们认识地应力及地应力测量方法技术是个重要的总结。在认识到地应力测量方法及技术的基础上,本文又通过查阅文献资料重点将水压致裂法测量地应力、空心包体应变计测量地应力(一种应力解除法)这两种方法的测量原理及计算公式列出,再以此为基础,提出一种新的地应力测量方法,这种新的地应力测量方法结合了以上两种方法的优点,本文将这种新的地应力测量方法的理论推导公式列出以供参考。需要注意的是,这种新的理论需要对一待测钻孔壁进行侧面取芯,然后测量所取岩芯部位的正应变,利用测出的正应变推导出钻孔周围岩体地应力场的3个主应力的量级与方向,再通过不同坐标系进行转换,来推导出钻孔坐标系下的地应力量值与大地坐标系下的地应力的量值的关系,以此计算出不同测点的地应力量值。这种新的地应力测量方法需要在钻孔壁侧面取出一小段岩芯,为了得到所取出岩芯与所测得各应力及应变之间的关系,本文利用了数值分析的方法得出所取岩芯的深度与所取岩芯直径之之比大于等于1.2:1时最为适宜,为该新理论的完善与测量精度提供了保障。最后,为了验证该理论方法是否可用于实际测量,选择目前测量深部地应力应用最为广泛的水压致裂法作为实际现场的地应力测量方法,利用理论法计算结果与水压致裂法结果进行对比分析,结果虽然有所误差但也符合实际,证明这种新的地应力测量方法理论是可行的。
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