[发明专利]一种快速估算中国境内任意位置地应力场分布状态的方法

说明书

本发明公开了一种快速估算中国境内任意位置地应力场分布状态的方法，包括收集公开发表的涉及或反映中国境内的地应力场分布特征的数据；根据中国境内的区域性构造将中国全境划分成若干次级板块；根据收集到的资料，将3个方面的信息输入计算机，作为定量评价的依据；假定三个主应力中两个近水平，一个近垂直，拟定地应力大小和方向的估计方法；根据该估算方法，根据输入的参数条件，计算机后台以相关的实测统计结果为基础，同时增加考虑地表运动速度的影响，进行最大主应力方位、三个主应力大小的计算查询。本发明根据既往中国境内大地构造特征、地表运动及其相关应力测试成果，直接给定查询位置的经纬度，即可估算出该位置的地应力场的状态。

技术领域

本发明涉及一种快速估算中国境内任意位置地应力场分布状态的方法，属于水文地质和工程勘察领域。

背景技术

在岩体工程行业中，初始地应力场的分布状态对工程选址，地下洞室的布设、结构形态的选型等技术环节具有举足轻重的作用。在工程预可研阶段，或缺乏必要的、可资利用资料的前提下，如果能够便捷地预估工程场地区域的地应力场的分布状态，那么对项目的决策无疑具有很好的指导性作用。

现有的区域地应力场预估方法，可能需要工程地质人员耗费大量的人力物力去查阅海量的参考文献，收集大量的区域地质资料，甚至是采用较昂贵的经济代价去做一些现场地应力测试试验，然后归纳汇总，才能估算出某个区域的地应力场分布状态。

发明内容

地应力场直接影响工程区域的选择，及其工程结构的布设和选型。鉴于既往预估场区初始地应力场分布的工作流程繁琐且耗时、经济代价较高的特点，本发明的目的是提供一种快速估算中国境内任意位置地应力场分布状态的方法，结合中国境内大地构造特征、地表运动，收集整合了既往公开的中国境内的地应力测试成果数据，使得工程勘察人员在工程的初期阶段，只需简单的输入场址区的经纬度，即可快速计算到相应的地应力分布状态。

本发明的技术方案如下：

一种快速估算中国境内任意位置地应力场分布状态的方法，包括如下步骤：

步骤1：收集公开发表的涉及或反映中国境内的地应力场分布特征的数据；

步骤2：根据中国境内的区域性构造将中国全境划分成若干次级板块；

步骤3：根据收集到的资料，将如下3个方面的信息输入计算机，作为定量评价的依据：(1)地表运动速度大小和方位；(2)中国境内地应力测试成果；(3)依据不同成因岩石中地应力大小随深度分布获得的统计关系；

步骤4：根据上述输入信息，假定三个主应力中两个近水平，一个近垂直，拟定地应力大小和方向的估计方法；

步骤5：根据上述设计的估算方法，根据输入的参数条件，计算机后台以相关的实测统计结果为基础，同时增加考虑地表运动速度的影响，进行最大主应力方位、三个主应力大小的计算查询；

步骤6：查询中国境内某点的地应力时，系统内部按照大地构造板块为单元进行计算查询，即某个点的地应力状态查询所依赖的源数据仅限制于其所在板块内，系统采用距离反比平方来考虑源数据地理位置对查询点的影响程度。

本发明根据既往中国境内大地构造特征、地表运动及其相关应力测试成果，直接给定查询位置的经纬度，即可估算出该位置的地应力场的状态。本发明方法灵活简便，可以用于工程勘查初期建筑物布设的确定，并可根据用户手头掌握的部分资料，对估算方法进行调整修正，以估算得到更合理的地应力场，分析方法易于掌握。

附图说明

图1展示了不同区域中的地壳运动速度的源数据；

图2展示了不同区域中的最大水平应力的源数据；

图3展示了中国境内的区域性构造将划的次级板块；

图4展示了中国境内某一位置地应力查询示意图。