地应力测量数据的最优化数值模拟
地应力计算公式
地应力计算公式地应力计算是地球物理学中的一个重要内容，它是研究地球内部构造和地球动力学过程的基础。
地应力是指地球内部岩石受到的力的作用，它对于岩石的形变和破裂过程具有重要影响。
地应力的计算可以通过多种方法进行，其中最常用的是根据地壳中岩石密度、地层厚度和重力加速度等参数进行计算。
下面将详细介绍地应力计算的相关参考内容。
1. 地球内部构造模型：地应力的计算需要基于地球的内部构造模型，其中包括地壳、地幔和地核等层次。
在计算地应力时，需要对于不同层次的岩石性质和物理参数进行估算，如岩石密度、岩石单轴抗压强度和剪切模量等。
这些参数的估算可以通过实验室试验、孔隙弹性介质理论和地质观测等方法进行。
2. 重力加速度：地应力的计算中需要考虑地球的重力场对于岩石的影响。
重力加速度是一个重要参数，它可以通过地球的形状和质量分布进行计算。
对于地球形状的估算可以利用椭球体模型进行，而地球质量分布可以通过重力观测和反演方法进行估算。
3. 地层厚度：地应力的计算还需要考虑地层厚度对于地壳中岩石受力的影响。
地层厚度可以通过地震波传播速度的测量和地质勘探等方法进行估算。
此外，还需要考虑地质构造对于地层厚度的影响，如断裂、褶皱和岩浆活动等。
4. 应力场分布：地应力的计算还需要考虑地球内部的应力场分布。
地应力场是指地壳中岩石受到的应力分布，在计算中可以根据地球动力学模拟和地震应力触发等方法进行估算。
地应力场的估算对于地震危险性评估和岩石工程设计具有重要意义。
5. 数值模拟方法：地应力的计算可以通过数值模拟方法进行，其中最常用的是有限元法和边界元法等。
这些方法可以考虑地球内部的复杂几何形状和岩石性质差异对于地应力的影响，从而提高计算的精度和可靠性。
在数值模拟中，还需要考虑岩石的本构关系和应变软化效应等。
综上所述，地应力的计算涉及到地球内部构造模型、重力加速度、地层厚度、应力场分布和数值模拟方法等多个方面的内容。
这些参数和方法的选择和估算对于地应力的计算具有重要影响。
高地应力深埋隧道施工过程中围岩应力分布规律数值模拟分析
高地应力深埋隧道施工过程中围岩应力分布规律数值模拟分析隧道工程在现代城市建设中起着至关重要的作用，然而隧道施工过程中，面临着诸多技术挑战，其中之一便是高地应力深埋隧道中围岩的应力分布规律。
随着隧道深埋深度的增加，围岩的应力状态会发生明显的变化，这对隧道工程的设计和施工都提出了更高的要求。
对高地应力深埋隧道中围岩应力分布规律的数值模拟分析，对于指导隧道施工具有重要意义。
一、引言二、高地应力深埋隧道围岩应力分布规律1. 高地应力深埋隧道的特点高地应力深埋隧道是指位于地下深层，地应力较大的地区，隧道深埋深度一般超过300米。
在这种情况下，隧道围岩承受的应力主要包括自重应力和地应力两部分。
地应力的大小与深埋深度和地层性质有关，一般随着深埋深度的增加而增大。
2. 围岩应力分布规律在高地应力深埋隧道中，围岩应力分布规律是一个复杂而关键的问题。
一方面，围岩受到的应力是非常大的，容易引起围岩的变形和开裂；围岩的应力状态随着深埋深度的增加而发生明显的变化。
在高地应力深埋隧道中，围岩的应力分布表现出明显的非线性特征。
在隧道开挖过程中，由于受到地表负荷和自重负荷的作用，围岩会出现较大的变形和开裂。
了解围岩的应力分布规律对于保证隧道的安全施工至关重要。
三、围岩应力分布规律的数值模拟分析1. 数值模拟方法为了研究高地应力深埋隧道中围岩的应力分布规律，可以采用数值模拟的方法。
数值模拟是一种通过计算机对复杂的物理现象进行模拟和分析的方法，可以辅助工程师研究围岩的应力分布规律和变形规律。
2. 模拟分析结果数值模拟分析还可以得到围岩的变形规律。
在高地应力深埋隧道中，围岩会出现较大的变形，这对隧道工程的设计和施工都带来了较大的挑战。
四、结论与展望高地应力深埋隧道中围岩应力分布规律的数值模拟分析是一项复杂而重要的研究课题。
通过数值模拟分析，可以得到围岩受力状态的详细分布情况，为隧道施工提供重要的参考依据。
数值模拟分析还可以为优化隧道设计和提高隧道施工安全性提供重要的支持。
深部开采高地应力区钻孔卸压数值模拟及应用
深部开采高地应力区钻孔卸压数值模拟及应用田莉梅;张英;张景华【摘要】In order to prevent the rock burst disaster caused by the high in-situ stress during the deep mining in Sans-handao Gold Mine,the destressing boreholes scheme is designed to decrease the influence of horizontal stress on surrounding rock. The numerical model of boreholes destressing in high in-situ stress zone is established based on FLAC3D software,to ana-lyze the variation characteristics of stress and elastic strain energy of the surrounding rock of the stope during the process of de-stressing. The results show that the vertical and horizontal maximum stress of the surrounding rock of the roadway are trans-ferred effectively after boreholes destressing,so,the stress of the roof and two sides of the roadway are lowered significantly,the whole deformation of surrounding rock is less,which indicated that the boreholes destressing is good to ease the rock burst dis-aster. The monitoring results of the surrounding rock stress monitoring system in the field show that with the development of de-stressing boreholes,the surrounding rock stress is lowered significantly,which further indicated that the destressing effects of the boreholes destressing scheme is good,and the stability of surrounding rock is improved effectively.%为防治三山岛金矿深部开采高应力作用下诱发的岩爆灾害,设计卸压钻孔方案减小水平地应力对围岩的影响.运用FLAC3D建立深部高应力巷道钻孔卸压的数值模型,分析了巷道钻孔卸压过程中采场周围岩体的应力和弹性应变能的变化.结果显示:钻孔卸压后,巷道水平和垂直方向最大应力有效转移,使巷道顶板和两帮应力均有显著下降,巷道围岩整体变形量减小,对缓解岩爆等地压灾害具有明显效果.现场布设的围岩应力监测系统显示,随着卸压钻孔的推进,围岩应力明显减小,证实钻孔卸压方案达到了卸压效果,提高了围岩稳定性.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P31-35)【关键词】深部开采;数值模拟;钻孔卸压;应力转移【作者】田莉梅;张英;张景华【作者单位】廊坊师范学院建筑工程学院,河北廊坊065000;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TD322随着经济的快速发展，全球对矿产资源的需求也在增长。
地应力主要测试和估算方法回顾与展望_王成虎
ASＲ 法 会 受 到 测
第5 期
王成虎： 地应力主要测试和估算方法回顾与展望
973
图 1 非弹性应变恢复法原理示意图 （ Amadei and Stephasson，1997）
Fig． 1 Principal behind the anelastic strain recovery （ Amadei and Stephasson，1997）
warpinski和teufel1986在表l原地应力测试和估算方法汇总t铀lelsummaryofinsitilst懈s姻6matememods方法类别序号中文名称英文名称缩写l非弹性应变恢复法差应变曲线分析法差波速分析法andasticstrainrecoveiyasr2di归ferentialstraincuheanalysisdsca基于岩芯的方法3dibrentialwavevelocityanalysisdwvadrillinginducedfiactuieincoredifc4饼状岩芯岩芯诱发裂纹法corediscingcdacousticemissionmethodae5声发射法6圆周波速各向异性分析法岩芯二次应力解除法微裂隙岩相分析法轴向点荷载分析法微型水压致裂法套筒压裂法原生裂隙水压致裂法套芯解除钻孔崩落孔壁诱发张裂缝钻孔变形钻孔渗漏实验地倾斜调查断层滑动反演新构造运动节理测绘火山口排列调查震源机制解地球物理测井微震测井定向circumferena1velocityanisotr叩ycva0vei撕ngofarchivedcore0cacpetr鸭mphicex锄ination0fmicrocracks789axialpointloadtesc10micr0hydraulicfhcturinghfslvefracturingsfhydraulictest0verco血幄method0c基于钻孔的方法1112ofpreexistingfractureshf1314boreholebreakoutsbbo15drillinginducedfi粥turesdif16boreholedeibnnationkako扛testlidt1718earthtiltsunrev19faultslipdata地质学方法20sudacem印pigofneotectonicjointsvolc飘icventaligimenteanhquakeal2122mechanisms地球物理方法地震学方法23geophysicajlo晤ng伽玛射线正交偶极子声波测井扁千斤顶法24jackigmethodsu凼cereliefmetllods基于地下空间25表面解除法反分析法的方法26reverseanalysismethod注
数值模拟文献综述——地质工程
滑坡数值模拟研究文献综述滑坡是一种常见的地质现象，在山区常常有较高的发生频率。
基于滑坡对人类安全和生产资料的威胁，国内外学界和机构都积极投入到对这类地质灾害的研究和治理工作当中来。
尤其是近数十年，随着计算机技术的快速更新升级，数值模拟方法被广泛运用到了滑坡这一领域。
本文就发展较快的有限元和离散元等方法成果作简单的收集和整理，并简单谈谈个人的认识。
一、数值模拟研究现状1.1 国外研究现状国外针对滑坡的研究起源于瑞典，起初的研究较为零散。
随着经济发展，人们遇到的滑坡逐渐增多，这使得对滑坡的研究也逐步深入和系统化。
再到上个世纪后半叶，学者借助计算机开发出了各类数值模拟技术，尝试分析滑坡演变的原理和治理方法。
Bernardie S等[1]结合统计学和力学方法，利用一个计算降雨与位移的传递系数的脉冲响应模型和一个反映地下水压力的一维力学模型耦合，成功再现了滑坡在一般运动状态下的位移模式。
根据降水数据，对某一段时间内的滑坡位移进行了模拟，获得了较好的预测效果。
Marcato G等[2]针对在地震波地面效应下陡山斜坡的碎屑堆积层进行了建模，并着重关注可能触发的潜在滑坡运动。
研究采用离散元方法和UDEC代码来研究斜坡的运动。
结果证明，地震波的垂直分量对系统的变形影响很小，而水平分量则对变形的影响显著，即使是很小的地震波在水平方向上也可能使斜坡发生显著的运动。
Chryssanthakis P等[3]结合挪威西部的一个岩质滑坡，应用二维非连续介质代码UDEC 和BB（Barton-Bandis联合模型）分别构建了滑坡模型。
其中UDEC模型并不考虑孔隙水压力，结果显示坡体稳定；BB模型则在运行中使滑坡边界上的孔隙水压力递增，在水位上升的过程中斜坡的下部发生了滑坡。
数值研究的成果早前的报告吻合，说明孔隙水压力是发生岩质滑坡的主要因素。
Harada E等[4]通过使用三维离散元法对滑坡进行数值模拟，并从不同角度对模型性能进行分析，建立了一个动态可视化的灾害预警模型以降低山侧城镇的受灾损失。
地基沉降的数值模拟与监测方法
地基沉降的数值模拟与监测方法地基沉降是建筑工程中常见的问题，它会对建筑物的结构稳定性和使用寿命产生重大影响。
因此，数值模拟和监测地基沉降的方法变得至关重要。
本文将就地基沉降的数值模拟和监测方法展开探讨。
首先，地基沉降的数值模拟是预测地基沉降的一种有效手段。
数值模拟可以通过建立地基沉降的数学模型，模拟目标地区土壤的变形和沉降过程。
目前使用最广泛的数值模拟方法是有限元法。
有限元法将土壤和建筑物等复杂结构划分成一个个小单元，通过求解各个单元的力学方程，得出土壤和建筑物的位移和应力分布。
这种方法可以较为准确地预测地基沉降的程度和变形趋势。
同时，有限元法还可以根据不同的土壤条件和负荷情况进行参数敏感性分析，帮助工程师确定合适的地基处理和建筑物设计方案。
然而，数值模拟只是一种理论推导，为了验证数值模拟方法的准确性，我们还需要监测实际的地基沉降情况。
地基沉降的监测方法多种多样，常用的有经验法、测量方法和遥感技术。
其中，经验法是依靠历史数据和专家经验来判断地基沉降的程度和变化趋势。
这种方法在工程实践中比较常用，但由于受限于经验和数据的局限性，其结果可能不够准确。
测量方法是较为常用的地基沉降监测方法，通过在建筑物周围设置测点，利用测量仪器测量地表和建筑物的沉降量。
常用的测量仪器有水平仪、水准仪和全站仪等。
测量方法能够实时监测地基沉降的情况，提供直观的数据支持，但需要考虑安装测点的数量和位置以及测量误差等因素。
除了传统的测量方法，现代遥感技术也为地基沉降的监测提供了新的解决方案。
遥感技术利用航空摄影、卫星影像和高精度测绘数据等手段，通过比对同一地区的不同时期的影像，分析地表的沉降情况。
这种方法具有和测量方法相比更广阔的监测范围和更低的成本，但由于受限于分辨率和数据获取的难度等因素，其准确性仍有待提高。
综上所述，地基沉降的数值模拟和监测方法是解决地基沉降问题的重要手段。
数值模拟通过建立数学模型预测地基沉降，可以为工程师提供设计和处理建议。
土壤力学数值模拟
土壤力学数值模拟土壤力学是研究土壤在外力作用下的变形和破坏性能的科学，是土力学的一个重要分支。
土壤力学数值模拟则是应用计算机模拟和数值计算的方法，对土壤的内部结构和力学行为进行分析和预测的一种工具。
本文将围绕土壤力学数值模拟的原理、应用和发展趋势进行论述。
一、土壤力学数值模拟的原理土壤力学数值模拟是基于土体连续介质力学和有限元理论的基础上进行建模和仿真分析的。
其原理主要包括以下几个方面：1. 土体的离散化表示：通过有限元网格或网络逼近法将土体连续性进行离散化处理，将土体划分为许多小单元，以便于进行数值计算。
2. 材料模型的选择：选择适当的材料模型来描述土体的力学性质，常用的有弹性模型、塑性模型、本构模型等。
根据不同的工程问题和所研究的土体类型，选择合适的材料模型进行参数设置。
3. 边界条件的设定：根据实际工程情况和研究目的，合理设定边界条件，包括约束边界和加载边界条件。
约束边界是指模型中固定的边界，加载边界是指施加在模型上的外部载荷。
4. 求解方法的选择：选择适当的数值计算方法，如有限元法、边界元法和差分法等，进行模型求解。
根据模型的性质和计算效率要求，选择合适的数值方法。
5. 结果分析与评估：对模拟结果进行分析和评估，包括应力分布、位移变形、孔隙水压力等参数，以验证模拟结果的可靠性和准确性。
二、土壤力学数值模拟的应用土壤力学数值模拟在土木工程、地质工程、水利工程等领域具有广泛的应用价值。
以下是一些典型的应用案例：1. 基坑开挖模拟：通过数值模拟方法，可以预测基坑开挖过程中土体的变形和沉降情况，为基坑支护和施工方案的设计提供科学依据。
2. 填土工程分析：数值模拟可用于分析填土工程对周围土体和地下水系统的影响，预测填土后土体的变形和沉降，指导工程施工和填土方案的选择。
3. 地下水渗流模拟：通过土壤力学数值模拟方法，可以分析地下水的流动规律、渗流压力分布和水位变化趋势，为水文地质研究和水资源管理提供支持。
地应力建模
地应力建模地应力建模是一种研究地表，空间，地形，深部岩层，地质构造以及许多不同地质过程之间的综合模型。
在实际应用中，地应力建模的重点在于研究地应力的数值模型和计算结果的影响分析，以精确地模拟地表形貌，并推导出地应力对岩石力学性质有何影响，乃至岩石结构的改变。
地应力建模技术可以帮助我们获得地质数据，以便更好地了解地震等自然灾害的发生。
此外，地应力建模可以帮助我们预测地面的变形，因此也可以提前帮助我们防范以及更安全地建设地下设施。
例如，近年来，高速铁路工程、海岸工程以及煤矿开采等项目中，都使用了地应力建模技术，以保证项目的安全可持续性。
地应力建模采用了多种科学模型，主要包括(1)岩石力学模型、(2)土力学模型、(3)岩土混合体模型。
岩石力学模型研究岩石对地应力的变形特性，以及岩石力学性质的影响；土力学模型利用计算方法，研究土体对不同地应力的变形模式；岩土混合体模型则是一种集合岩石力学和土力学研究的模型，以更精确的模拟地表的形貌，更深入地分析岩石的力学和土力学特性对地应力的响应。
地应力建模还可用于不同地质过程的建模，例如流体流动，风化，扩展，断裂，崩裂，山脉形成，滑坡，地震等。
通过建立相应的数学模型，可以精确地估算各种地质过程对地应力的影响。
举个例子，当发生地震时，地应力建模可以计算震动对地表形貌的影响，帮助我们预测潜在的危险性，从而采取有效的预防措施。
同时，地应力建模也可用于监测和预测地表变形情况，比如检测建筑物的位移，检测道路变形，地下设施变形等，从而保证安全可持续性。
总而言之，地应力建模对科学研究和具体实践都起着重要的作用，它为地学研究、地质灾害预测、地质工程建设、地下设施规划等提供了有力的支撑。
因此，地应力建模技术应受到科学界和社会的广泛关注，进一步推动地质科学的发展，为人类的生活带来更多的便利和保障。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地应力测量数据的最优化数值模拟
张云松
【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(032)003
【摘要】利用地应力测量数据建立数学模型,按照不适定理论,依据HOOKE定律,采用最优化方法进行数值模拟,在电子计算机上求出最优化模拟数值.
【总页数】2页(P287-288)
【作者】张云松
【作者单位】辽东学院,辽宁,丹东,118000
【正文语种】中文
【中图分类】O29
【相关文献】
1.朱仙庄煤矿南翼地应力原位测试及其最优化反分析 [J], 刘钦节;杨科;史厚桃;陶睿
2.地应力场边界条件最优化数值模型及求解方法研究 [J], 王六鹏;李琪;章东哲;宋晓梅
3.基于高精度GPS测量数据的宁夏鸭子荡水库水动力-水质数值模拟研究 [J], 祁春辉
4.基于原地应力测量数据的中国大陆地壳上部应力状态研究 [J], 王艳华;崔效锋;胡幸平;谢富仁
5.下二门油田地应力场数值模拟及方法——地应力分布特征与套损的关系研究 [J], 陈振华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。