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第二节 水压致裂法地应力测量结果
本工程在7号(大湾)隧洞ZK1、ZK2钻孔进行地应力测试,测试成果见表1-4-1。
两个钻孔地应力测试结果比较相近,地应力量值总体上表现为随深度逐渐增加,但变化梯度不大。与计算的垂向应力相比(垂向应力按上覆岩石埋深的静岩压力计算),三向主应力的关系基本表现为SH>Sv>Sh,表明测点附近水平应力占主导地位,属于走滑型应力状态。
为了进一步了解隧道埋深位置的地应力量值,对ZK1钻孔实测数据进行线性回归分析,得到最大和最小水平主应力随深度变化的线性回归方程如下
两个钻孔共获得了6个测段的印模定向试验数据。其中5个测试一致性较好,即最大水平主应力方向为N45°W~N75°W,平均为N60°W。
利用地震观测台网151个ML≥4.0地震的震源机制解得到宁夏及周围地区主压应力P轴空间取向的分布情况。主压应力P轴的范围为NE40°~60°,优势方向为NE60°左右;主张应力T轴的优势方向为SE150°,即NW330°左右,反映出本区地壳主要受NE—SW方向的挤压作用。钻孔应力测量得到的最大水平主应力方向,与区域地应力场相符合。
表1-4-1 钻孔水压致裂地应力测试成果
注 Pb为岩石原地破裂压力;Pr为破裂面重张压力;Ps为破裂面瞬时关闭压力;分别为地面记录的破裂压力、重张压力和关闭压力;PH为静水柱压力;P0为孔隙压力;T为岩石抗拉强度;Sh为水平最小主应力;SH为水平最大主应力;Sv为根据上覆岩石埋深计算的垂向主应力(岩石密度取2.65g/cm3)。