[发明专利]一种盐岩地下储存库地表沉降主要影响半径计算方法

摘要

本发明公开了一种盐岩地下储存库地表沉降主要影响半径计算方法，包括以下步骤：1)将盐岩地下储存库进行简化；2)设盐岩地下储存库的沉降区域边界线为以O为圆心、以R为半径的圆弧；3)计算作用在圆弧上的总剪切力T与总抗剪力S；4)改变圆弧半径R值，计算不同圆弧半径对应的圆弧上的总剪切力和总抗剪力；5)拟合不同半径圆弧上的总剪切力T与总抗剪力S的差值(T‑S)随半径R变化的关系表达式，并令T‑S＝0，确定此时对应的圆弧临界半径Rm值，该临界半径对应的圆弧即为真正意义上的沉降区域边界线；6)根据沉降区域边界线确定盐岩地下储存库地表沉降的主要影响半径。该方法计算得到盐岩地下储存库地表沉降的主要影响半径，并且计算的准确度较高。

主权项

1.一种盐岩地下储存库地表沉降主要影响半径计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将三维盐岩地下储存库简化在平面内，同时考虑对称性，取一半储存库进行分析；2)设盐岩地下储存库沉降区域边界线是以O为圆心、以R为半径的圆弧，以O为圆心、以R为半径画弧线ab，其中，a点位于盐岩地下储存库的底部，b点位于圆弧与地表的交点处；3)将盐岩地下储存库的外缘到b点之间的岩体划分成n个岩柱，计算各个岩柱的高度h；4)对第i个岩柱进行受力分析，得第i个岩柱的自重Wi，第i个岩柱受到的地面荷载为Qi，第i个岩柱底面de上的法向反力为Ni及切向反力为Ti，第i个岩柱两侧面上的法向力为E1i及E2i，第i个岩柱两侧面上的切向力为F1i及F2i，设E1i和F1i的合力与E2i和F2i的合力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上，根据岩柱静力平衡条件，则有Ni＝(Wi+Qi)cosαi  (2)Ti＝(Wi+Qi)sinαi  (3)其中，αi为Ti与水平面的夹角；设第i个岩柱底面的长度为li，根据式(2)及式(3)计算作用在第i个岩柱底面上的正应力σi及剪应力τi；根据库伦理论，计算第i个岩柱底面上产生的抗剪力Si；5)根据各岩柱的自重及各岩柱受到的地面荷载计算作用在整个圆弧上的总剪切力T；并根据各岩柱底面的长度及各岩柱底面上的正应力及剪应力计算整个圆弧上的总抗剪力S；6)改变圆弧半径R值，重复步骤2)至步骤5)，计算不同圆弧半径对应的圆弧上的总剪切力及总抗剪力；7)拟合不同圆弧半径对应圆弧上的总剪切力T与总抗剪力S的差值T‑S随半径R变化的关系表达式，并令T‑S＝0，将此时圆弧的对应圆弧半径作为圆弧临界半径Rm，并将该圆弧作为沉降区域边界线；8)根据沉降区域边界线和地表交点与盐岩地下储存库中心的水平距离确定盐岩地下储存库地表沉降的主要影响半径。