水電廠區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)反演分析方法及工程應(yīng)用.pdf

1、水電作為一項(xiàng)緩解我國(guó)能源緊缺而又清潔的能源，越來(lái)越為國(guó)家所重視。然而我國(guó)的水電資源多集中在西南地區(qū)，此地區(qū)處于青藏高原邊界，高山峽谷密布、地形錯(cuò)綜復(fù)雜，印度洋板塊和亞歐板塊在此激烈交鋒，地理環(huán)境決定了此處地應(yīng)力高且復(fù)雜的特點(diǎn)。由于初始地應(yīng)力是影響水電站地下洞群圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵，因此準(zhǔn)確模擬水電廠區(qū)的初始地應(yīng)力場(chǎng)具有十分重要的工程意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文根據(jù)地應(yīng)力場(chǎng)的基本分布規(guī)律以及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)階段初始地應(yīng)力場(chǎng)的反演分析方法，在系統(tǒng)分析和

2、合理繼承前人研究成果的基礎(chǔ)上，考慮地應(yīng)力場(chǎng)的形成條件和廠區(qū)地形地貌的影響，建立了一種新的更加合理的初始地應(yīng)力場(chǎng)反演分析方法。 本文的研究工作和主要研究成果如下： 1．考慮地應(yīng)力場(chǎng)的形成條件，選取自重、擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和剪切構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作為影響水電廠區(qū)初始地應(yīng)力場(chǎng)的主要因素，通過(guò)施加位移邊界條件，建立了更加合理的地應(yīng)力多元回歸分析方法。 2．在地應(yīng)力場(chǎng)回歸分析的基礎(chǔ)上，采用格拉姆—施密特法構(gòu)建正交多項(xiàng)式，建立了正交多項(xiàng)式應(yīng)

3、力函數(shù)擬合法，并使用fortran語(yǔ)言將其程序化。 3．提出了考慮山體地形影響的應(yīng)力函數(shù)擬合法，并與正交多項(xiàng)式擬合法進(jìn)行了對(duì)比分析，給出了兩種方法的適用范圍。 4．以雙江口水電站大型地下廠房洞群為背景工程，應(yīng)用建立的回歸分析與應(yīng)力函數(shù)擬合法，反演獲得了雙江口水電站廠區(qū)的初始地應(yīng)力場(chǎng)和相應(yīng)的擬合應(yīng)力函數(shù)。反演計(jì)算分析表明：地應(yīng)力反演計(jì)算值與監(jiān)測(cè)值負(fù)相關(guān)系數(shù)較高、擬合誤差較小，建立的回歸分析與應(yīng)力函數(shù)擬合法有效揭示了廠區(qū)初始