水电工程区岩体应力场分析研究

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1、长江科学院硕士学位论文水电工程区岩体应力场分析研究姓名：李永松申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：尹健民20070601长江科学院硕士学位论文摘要地应力是工程建设的基本地质条件之一，也是地下洞室、边坡等岩土工程设计和施工的必要条件。利用的初始地应力场是否可靠，将直接影响到工程设计与施工的可靠性与安全性。因此，许多大型工程都开展了地应力的测试分析研究工作，尤其是大型水利水电工程。本文在大量阅读国内外相关资料的基础上，归纳总结了地应力的成因及影响因素、计算分析方法。并介绍了常用的水压致裂法和钻孔套芯解除法等地应力测量方法，同时对地应力测量前后

2、应注意的问题进行了讨论。在综合分析阳江抽水蓄能电站地应力测试成果的基础上，通过有限元回归分析，预测了包括重要工程部位在内的整个工程区岩体应力分布。回归结果表明：工程部位岩体属中等应力水平，最大水平主应力方位随埋深的增加由EW向向NWW方向偏转。且工程局部应力场与区域构造应力场方向一致。运用现今较流行的人工神经网络方法，利用其强大的非线性映射能力来模拟分析工程区初始地应力场。根据线性回归分析的结果，应用均匀设计来确定计算参数不同水平的组合,通过有限元计算来构造神经网络的训练样本。既能克服线性回归初始地应力场弹性假定的不足，也解决了人工神经网络训练

3、样本难以构造的困难。本文结合Matlab强大的计算功能与VB良好的图形开发用户界面，利用ActiveX自动化技术进行二者混合编程进行BP神经网络计算。实际工程中往往需要了解某一重要工程部为的应力状态，本文利用神经网络将整个工程区的初始地应力场智能化，该方法使用方便，人机交互界面友好，易用于工程实际中。本文最后对全文的主要工作做了总结，并对今后的研究工作进行了展望。关键词：初始地应力场；多元线性回归分析；BP神经网络；有限元；测试；阳江抽水蓄能电站长江科学院硕士学位论文ABSTRACTIn-situstressisoneofthebasicgeo

4、logicalconditions,anditisnecessaryfordesignandconstructiongeotechanicalengineeringsuchasundergroundcaveandslope.Whetherthein-situstressiscrediblewilldecidethesafetyandreliabilityofthedesignandoperationofengineeringprojects.Sothein-situstresstestsandanalysisarecarriedoutinmag

5、nificentprojects,especiallyhydroelectricprojects.Thispapersummarizestheactualityofbackanalysisofin-situstressandanalyzesthemajorinfluentialfactorsofthat，takingrelativedatumfrombothhomeandabroad.Itisstatedsystematicallyinthethesisthemethod'stheoriesandmeasuringprincipleofhydr

6、aulicfracturingmethod、over-coringmethodandotherin-situstressdeterminationtechnology.Meanwhile,thispaperdiscussestheproblemsthatneedconsiderationbeforeandaftermeasurements.AccordingtothecomprehensiveanalysisontheresultsofYangjiangPumpedStoragePlantin-situstressmeasurement,the

7、stressdistributioninthewholerockmassincludingthemajorprojectlocationswasobtainedthroughFEMregressionanalysis.Theregressionanalysisresultsindicatethatthestressvalueoftheprojectsiteisatthemediumlevel,andthedirectionofthemaximumhorizontalturnsfromNWtoNWWalongdepth.Basedonthemea

8、suredresults.Alsothislocalstressfieldmatchestheregionaltectonicstressdirect