[发明专利]一种考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法

权利要求书

1.一种考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取待分析区域的地形地质资料和地应力测量结果；

S2、根据地形地质资料，建立模拟了断裂带的三维有限元模型；

S3、对地应力测量结果的坐标系进行变换；

S4、根据坐标系变换后的地应力测量结果，设定三维有限元模型的边界条件；

S5、通过多元回归法，对三维有限元模型进行回归分析，并通过显著性检验计算，检验回归效果，得到初始地应力场反演结果。

2.根据权利要求1所述的考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤S1中的待分析区域的地形地质资料包括：区域地形图、工程所在地地形图、区域地质构造平面图、区域地质构造纵剖面图和区域地质构造横剖面图。

3.根据权利要求1所述的考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下分步骤：

S21、对地形地质资料进行拟合插值，构建完整的三维曲面地形地质模型；

S22、将步骤S21所述的三维曲面地形地质模型导入有限元求解软件；

S23、对有限元求解软件中的三维曲面地形地质模型进行网格划分，并在三维曲面地形地质模型的断裂带增加网格密集度；

S24、建立模拟断裂带的断层滑动的接触单元，完成三维有限元模型的建立。

4.根据权利要求3所述的考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤S24中的接触单元通过下式进行断裂带的摩擦与受力演算：

其中，σ₁为最大主应力，σ₃为最小主应力，p₀为孔隙压力，μ为断裂带的摩擦系数。

5.根据权利要求4所述的考虑走滑断裂活动影响的初始地应力场反演方法，其特征在于，所述步骤S4中设定边界条件的方法包括：

(a)针对岩体自重应力，采用以下步骤：

A1、施加Z轴方向9.8m·s^-2的重力加速度；

A2、在三维有限元模型的侧面和底面设置法向位移约束；

A3、判断待分析区域的岩体自重力场的状况，若需在三维有限元模型中考虑岩体下盘自重力场，则将岩体上盘模型密度设置为0；若需在三维有限元模型中考虑岩体上盘自重力场，则将岩体下盘模型密度设置为0；

(b)针对岩体下盘挤压构造应力：

施加岩体下盘X轴负方向和Y轴负方向的位移，合成岩沿断裂方向的挤压位移，限制其法向位移；

(c)针对岩体上盘挤压构造应力：

施加岩体上盘X轴负方向和Y轴负方向的位移，合成岩沿断裂方向的挤压位移，限制其法向位移；

(d)针对岩体走滑构造应力：

在岩体下盘X轴正负方向和Y轴正负方向均施加位移，合成沿断裂带走向的滑动位移。