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THE PRINCIPLE OF IN-SITU STRESS MEASUREMENT BY HYDRAULIC JACKING TEST AND ITS APPLICATION IN ENGINEERING PROJECT
水力阶撑法用于原地应力测量的工作原理及其工程实践

Chen Qunce,Li Fangquan,
陈群策
,李方全

岩石力学与工程学报 , 1998,
Abstract: The hydraulic jacking test is used as a new method for in-situ stressmeasurement. The principle and hydraulic mechanism of the test are illustrated in detail.Taking a field practice as an example, the operation procedure and the characteristics ofthis method are presented and discussed.
水力阶撑试验在水电工程的应用研究
毛吉震,陈群策,张彦山
岩石工程学报 , 2004,
Abstract: 主要通过实例介绍水力阶撑试验的原理、方法过程及在工程设计中的应用。并将多点测试结果进行了对比和综合分析,选取了地下建筑的最佳位置。
超声波钻孔电视在地应力测量研究中的应用
毛吉震,陈群策,王成虎
岩石工程学报 , 2008,
Abstract: 通过一个300m和一个800m典型钻孔的实际测试结果,揭示超声波钻孔电视在地应力测量研究领域中的几个应用实例,如:岩层裂缝的检测、地应力测试段的选定、岩芯定向,特别是对水压致裂法形成的诱发裂缝和孔壁崩落的测定及分析,在地应力测量研究中将可显示出较强的优势,尤其是最大水平主应力方向的获取,更优于其它方法。并将在两个钻孔中所得结果与常用的定向印模测试结果进行了对比,取得了较为一致的成果。关于超声波钻孔电视对水压致裂法诱发裂缝的测试还未曾见过报道。最后简述了地应力数值大小的推估研究与展望。
新一代超声波钻孔电视及其在工程勘察中的应用研究
王成虎,郭启良,陈群策,毛吉震,侯砚和
地质与勘探 , 2007,
Abstract: 主要介绍了新一代超声波钻孔电视的主要组成部分及其性能特点,并初步比较了其与常见的光学钻孔电视和前几代超声波钻孔电视的区别.通过在某隧道工程区勘察工程中的应用研究,说明新一代超声波钻孔电视可以提供大量有效可视的钻孔岩体定量数据,为工程设计的定量化分析提供了详细的数据资料,为提升现有的工程勘察技术水平提供了一条有效的技术途径.
原生裂隙对水压致裂应力测量结果的影响
陈群策,毛吉震,侯砚和,张志国
岩石工程学报 , 2005,
Abstract: 以水压致裂原地应力测量实际测试结果为例,通过对测试记录曲线及地应力计算结果的分析,结合破裂的印模定向和钻孔超声波测试结果,讨论和分析了原生裂隙对水压致裂原地应力测量结果的影响,并对相关的数据处理方法提出了合理的建议。
中国南海海域北部地区现今地应力实测及综合分析研究
陈群策,范桃园,李绪深,何胜林,张重远,孟文
地球物理学报 , 2014, DOI: 10.6038/cjg20140813
Abstract: 南海北部区域现今地应力场的状态和分布特征是进行海洋资源开发、地质环境和工程安全评价的主要参考依据,也是地球动力学研究的主要内容之一.由于受到测量技术水平和自然条件等因素的影响,整个南海海域的地应力研究程度还比较低,有待于对该区域的地应力场的状态和控制因素进行较深入和细致的研究.原地地应力测量是直接获取地壳浅表层现今主应力大小和方向特征的有效途径,同时利用海上油气田测井FMI资料能够有效地提取地应力信息.结合区域构造环境,在实测地应力约束条件下,数值模拟方法能够有效地推测区域地应力的状态和分布特征.在海南省乐东县开展了水压致裂原地地应力测量,测量获得的最大主应力方向区间为NW-NWW向.根据Byerlee准则判别,钻孔附近的地应力远远小于引起断层活动地应力值的下限,钻孔邻近区域的断层活动性较弱.对南海北部边缘海盆地有限的FMI测井资料进行地应力解译,获得莺歌海的最大主应力优势方位为NW-NNW向,琼东南的最大主应力优势方位为NWW向.在对南海海域北部区域的板块构造环境和地球动力学背景分析的基础上,以上述地应力观测数据以及震源机制解资料为约束,对该区域现今地应力场进行了数值模拟分析,模拟结果表明,由于受印度板块、菲律宾板块和欧亚板块不同程度的影响,南海北部区域的地应力分布特征呈现了不同区域分化的趋势.在靠近台湾岛区域,主要受到菲律宾板块与欧亚板块发生碰撞的影响,最大主应力方向为近E-W向;沿着滨海海岸带向西,由于受到欧亚板块在马尼拉海沟向下俯冲形成的拉伸作用,最大主应力的方向逐渐转换为S-N向、NW向.
5.12汶川地震后龙门山断裂带东北段现今地应力测量结果分析
陈群策,丰成君,孟文,秦向辉,安其美
地球物理学报 , 2012, DOI: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.12.005
Abstract: 5.12汶川大地震发生后,在龙门山断裂带东北段,开展了6个钻孔的原地应力测量工作.测量钻孔分别位于龙门山中央断裂带上下两盘的平武、北川、江油和广元等地.钻孔孔深在200~500m之间,共取得了72个测试段的地应力测量数据,以及其中33个测段的印模定向试验数据,由此获得了每个测点处地应力的赋存状态,包括地应力量值随孔深的变化以及地应力作用方向.根据库仑准则,结合Byerlee定律对各测点实测数据进行分析,可以看出,龙门山断裂带上盘现今地应力的作用强度高于下盘.其上、下两盘现今地应力赋存状态特征及其差异性显示出该区域处于不均衡的应力环境,容易导致断裂失稳而产生新的活动;印模定向试验数据表明,龙门山断裂带东北段的北川、江油、平武的最大水平主应力优势方向为NEE向;广元附近为NWW或近东西方向.结合已有的研究成果,初步得到龙门山断裂带现今地应力作用方向的分段性特征,即大致以北川为界,龙门山断裂带东北段应力方向显示了与西南段不同的特征.其西南段现今地应力的优势作用方向为北西方向,而龙门山断裂带东北段,自江油、北川、平武一带至广元、青川附近,其现今地应力的最大水平主压应力的优势作用方向呈现了NEE→NWW的赋存状态和变化趋势.本文获得的研究结果对于认识5.12汶川特大地震的动力学机制具有一定的借鉴和启示作用.
中国大陆与各活动地块、南北地震带实测应力特征分析
杨树新,姚瑞,崔效锋,陈群策,黄禄渊
地球物理学报 , 2012, DOI: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.12.032
Abstract: 本文以"中国大陆地壳应力环境基础数据库"为基础,补充了迄今为止查阅到的中国大陆水压致裂法与应力解除法的实测地应力数据,在1474个测点上得到3586条数据,研究区经度范围75°E-130°E,纬度范围18°N-47°N,深度范围0~4000m,基本覆盖了中国大陆的各活动地块与南北地震带各段等研究区.本文采用等深度段分组归纳的方法解决了实测地应力数据样本数量沿深度分布的不均匀问题,给出了中国大陆与各研究区地壳浅层测量深度范围内应力量值、方位特征.结果显示:(1)中国大陆地壳浅层最大水平应力、最小水平应力、垂直应力随深度呈线性增加;(2)中国大陆地区侧压系数随深度的变化特征为:浅部离散,随着深度增加而集中,并趋向0.68,D=465m是水平作用为主导向垂直作用为主导的转换深度,Kav=1;(3)中国大陆水平差应力在地表为3MPa左右,随深度增加以5.8MPa/km的梯度增大;(4)在测量深度范围内,中国大陆各研究区最大水平应力中间值(深度为2000m时的统计回归值)从大到小的顺序是:青藏地块63.6MPa、南北带北段57.3MPa、华南地块51.4MPa、华北地块50.5MPa、南北带中段47.9MPa、西域地块47.5MPa、南北带南段45.4MPa、东北地块44.8MPa,总体表现为"西强东弱"的基本特征,反映了印度板块与欧亚板块的强烈碰撞是中国大陆构造应力场强度总体特征的主要来源;(5)与其他研究区相比较,青藏地块地壳在从南向北的挤压作用下呈现出明显的"浅弱深强"特点;(6)最大水平应力方向的总体特征,基本以青藏高原为中心,呈辐射状展布,由西向东,从近N-S方向逐步顺时针旋转至NNE-SSW、NE-SW、NEE-SWW、NW-SE方向,与深部的震源机制解研究结果有一致性.
中国大陆及邻区现代构造应力场分区
谢富仁,崔效锋,赵建涛,陈群策,李宏
地球物理学报 , 2004,
Abstract: 以“中国大陆地壳应力环境基础数据库”资料为基础,总结了中国大陆及邻区现代构造应力场的基本特征,提出了划分构造应力分区的原则,将中国大陆及邻区现代构造应力场划为四级应力区.指出一级构造应力区主要受板块边界的几何特征和作用在边界上的力所控制,应力作用在大范围和长时间内保持均匀和稳定;二级构造应力区受控于区域块体间的相互作用,在较大区域范围内应力作用具有较强的相关性;三级构造应力区受控于区域内部块体间的相互作用,在一定区域范围内应力结构具有相似性;四级构造应力区受控于块体和断裂相互作用的影响,其应力性状(方向、强度、结构等)一致性较好.论文还初步分析了控制中国大陆及邻区现代构造应力场分布的动力学环境.
山西盆地现今地应力状态与地震危险性分析
陈群策,安其美,孙东生,杜建军,毛吉震,丰成君
地球学报 , 2010, DOI: 10.3975/cagsb.2010.04.06
Abstract: 在山西盆地南北两端4个地区共计13个深钻孔中进行了水压致裂地应力测量,获得了现今地应力的大小、方向和分布规律。在盆地北端五台山、雁门关地区400~600m深度内,实测最大水平主应力值为8~12MPa。而南端临汾、运城地区则具有较高的构造应力,在400~500m深度内实测最大水平主应力值为20~28Mpa。地应力“南高北低”比较明显。运用这些实测的地应力资料,根据库仑摩擦滑动准则,对研究区内断裂的稳定性进行了力学分析。分析结果表明,总体来看,目前五台山、雁门关和临汾地区的水平主应力都未达到断层活动的临界值;运城地区已接近断层活动临界值的下限,若计入孔隙压力的影响因素,运城地区最大水平主应力已达到逆断层活动的临界值。从地应力的角度分析认为该区发生地震的潜在危险性较大,这一现象值得关注和研究。
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