地表剥蚀作用对地应力场反演的影响.pdfVIP

第24 卷第2 期 岩 土 力 学 Vol.24 No.2 2003 年4 月 Rock and Soil Mechanics Apr. 2003 文章编号：1000－7598 －(2003) 02―0254 ―04 地表剥蚀作用对地应力场反演的影响 易 达, 陈胜宏 ( 武汉大学 水利水电学院， 湖北 武汉 430072) 摘 要：岩体自重和剥蚀作用都是形成岩体初始应力场的重要因素。在地应力回归分析中，反演所得岩体重度往往大于实测 重度。通过算例说明，地表剥蚀作用因素是导致该结果的主要原因，并分析了由此产生的一些工程应用问题。 关 键 词：自重；剥蚀；初始应力场；反分析 中图分类号：TU441.3 文献标识码：A Effect of the earth’s surface denudation on the initial stress back analysis of rock masses YI Da, CHEN Sheng-hong ( School of Water Resources and Hydropower ，Wuhan University，Wuhan 430072, China ) Abstract: The gravity of rock masses and denudation are important factors in the construction of initial stress field . The unit weight got by the conventional back analysis is usually larger than that obtained by the test in-situ. An example is studied to show that such phenomenon results from the earths surface denudation. Based on the result ，some engineering practical problems are explored. Key words: gravity;denudation;initial stress field ;back analysis 以重力因子表示反演重度与实测重度的比值。 1 前 言 在初始应力场的反演中发现，重力因子往往大于1， 工程实践表明，初始地应力不但是影响岩体力 即反演所得岩体重度大于实测重度。这一现象未得 学性质的重要控制因素之一，而且是在岩体所处环 到合理解释，常引起研究者和工程师的困惑。本文 境条件发生改变时引起变形和破坏的重要力源之 运用有限元数学模型回归分析法，考虑自重、剥蚀 一。因此，初始地应力场的确定历来是岩石力学的 和构造作用，对算例进行了分析，得出地表剥蚀作 [1～11] 一个重要课题 。 用是导致重力因子大于1 的主要原因。 近 20 年来，随着岩石力学量测技术的发展， 2 常规有限元数学模型回归分析法[2～4] 人们已能获得较为可靠的实测地应力值。因此，随 之出现了许多以实测应力为基础，然后，依据某种 2.1 有限元计算模式 数学模式来推求初始应力场的方法。例如：郭怀志、 首先，根据地形地质勘测资料确定有限元计算 马启超等提出用有限元数学模型回归分析初始应力 模型和计算域，这一步和有限元正算法完全一致。 [3] 计算域选取应合理，选取