平武附近地区地应力场及区域地壳稳定性分析

论文摘要

地应力是众多地质灾害发生的内动力因素之一,在区域地壳稳定性评价中意义重大。为具体研究汶川地震后龙门山断裂带北部地区地应力场分布及区域地壳稳定性,论文选择横跨龙门山断裂带的江油、北川、平武部分地区,以该区汶川地震后的地应力测量结果为基准,进行了该区震后地应力场反演,并进一步考虑工程地质岩组特性、地质构造活动性等因素,对该区的地壳稳定性进行了评价。实测结果表明,汶川地震后该地区地应力有所释放,但是整体水平还在4MPa以上,对区域地壳稳定性有不利影响;研究区震后地应力场的主应力方向为NE向,与NW向的区域最大构造应力方向不同;研究区现今地应力场表现为σ_hmax>σ_hmin>σ_υ,表明震后龙门山断裂带北部地应力场仍以构造应力为主。数值模拟结果表明,断裂带两侧应力分布往往不连续,说明断层对应力的传递有明显的阻隔作用;岩性变化会影响地应力的分布特征,一般,较坚硬岩体中的地应力大于较软弱岩体中的地应力。应用模糊数学方法,根据地应力测量和模拟结果及区域地质构造条件对研究区地壳稳定性进行分区评价,结果表明,地壳不稳定区多沿断裂带分布,除江油部分地区、龙门山中央断裂带与龙门山后山断裂带之间部分地段地壳稳定性较好外,其余部位的地壳稳定性都比较差。本文研究表明,利用一定数量的地应力测量数据反演一定范围内的区域地应力场分布,可以为区域地壳稳定性评价提供依据,对重大工程的施工选址有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 地应力场及其对区域地壳稳定性影响研究现状
• 1.2.2 应力场的反演研究现状
• 1.3 本文研究的内容和技术路线、预期成果
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 预期成果
• 第2章 研究区自然地理概况、地质条件及工程地质岩组的划分
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 气候条件
• 2.2 区域地质背景
• 2.2.1 区域地质构造
• 2.2.2 区域新构造运动
• 2.3 研究区地质条件
• 2.3.1 地层岩性
• 2.3.2 地质构造
• 2.4 工程地质岩组
• 2.4.1 工程地质岩组划分原则
• 2.4.2 研究区内工程地质岩组划分
• 第3章 研究区地应力测量
• 3.1 水压致裂法地应力测量
• 3.1.1 水压致裂法地应力测量的前提
• 3.1.2 水压致裂法的力学原理
• 3.1.3 水压致裂法的步骤
• 3.2 地应力测量量值及分析
• 3.2.1 地应力测量量值
• 3.2.2 地应力量值分析
• 3.3 井下印模实验测量地应力方向结果及分析
• 3.3.1 井下印模实验测量地应力方向结果
• 3.3.2 地应力方向分析
• 第4章 研究区地应力场数值模拟
• 4.1 ANSYS 简介
• 4.2 模型构建
• 4.3 地应力转换分析及边界条件
• 4.3.1 地应力转换
• 4.3.2 边界条件
• 4.4 应力场模拟结果及分析
• 第5章 区域地壳稳定性模糊数学综合评价
• 5.1 评价因子及评分原则
• 5.2 依据评价因子进行打分
• 5.3 模糊数学综合评价
• 5.4 结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献