断层对地应力场方向的扰动规律及反演分析方法

作者：陈世杰; 肖明^*; 陈俊涛; 任俊卿

来源：岩石力学与工程学报, 2020, 39(07): 1434-1444.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2019.1228

• 地下工程
• 断层
• 地应力场方向
• 侧压力系数法
• 反演分析

地下工程区的断层对局部应力场的方向有着复杂的影响。为准确获取断层扰动下的初始应力场,提出基于等效构造作用荷载的二次反演分析方法。首先,通过定性认识和简单数值试验分析断层附近主应力方向的偏转规律,可为识别受断层影响的异常实测应力数据提供判断依据。其次,主要考虑河谷地形的影响,采用改进的侧压力系数法反演大模型应力场。然后,建立含断层的精细化小模型,并根据在大模型中插值获取的应力场来计算等效构造作用荷载,基于弹塑性理论进行应力场的二次反演计算。最后,针对金川地下厂房地应力实测资料反演初始应力场,验证了3#测点的异常是受断层扰动影响,并研究断层附近的应力场规律。研究结果表明:局部应力场方向在断层带内外的偏转规律不同,且跟断层产状有显著关系;反演方法能综合考虑河谷地形、断层、复杂构造作用的影响,对实测点的反演精度高,能较好地反映断层附近应力场量值和方向的不均匀特性。

• 单位
  武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室