[发明专利]基于多源实测信息的地下工程初始应力场动态反演方法

摘要

本发明公开了一种基于多源实测信息的地下工程初始应力场动态反演方法，具体包括基于多源实测信息的地下硬岩工程初始应力场动态反演方法和基于多源实测信息的地下软岩工程初始应力场动态反演方法。本发明对于不同岩性的隧道采用不同的现场实测数据作为主控指标来对初始应力场进行反演，可以得到比常规反演方法更加准确的应力场反演结果。在计算区域较大且测量原位地应力的钻孔较少甚至没有原位地应力测试时，能够很好地发挥出这种方法的优势。

主权项

1.一种基于多源实测信息的地下硬岩工程初始应力场动态反演方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在地下工程的施工期测量硬岩工程上若干位置的实测应力值，所述实测应力值包括切向应力σy、轴向应力σx和最大主应力；S2：通过实际硬岩工程的数据，建立模拟硬岩工程的数值模型；S3：在平面应变假设的基础上，采用平面四边形等参单元对模拟硬岩工程附近的围岩进行弹塑性有限元分析，得到拟合的切向应力σy计算；S4：根据硬岩工程的实测应力值拟定初始应力边界值σy1；S5：比较模拟硬岩工程上与现场测试点位置相一致点的切向应力σy计算和实测的切向应力σy；若切向应力σy计算与实测的切向应力σy的差值大于设定值，则初始应力边界值σy1不合理，返回步骤S4重新拟定初始应力边界值σy1；若切向应力σy计算与切向应力σy的差值小于设定值，则初始应力边界值σy1合理；S6：将合理的初始应力边界值σy1设定为额定应力并作为一组工况；将额定应力代入步骤S2中的数值模型中，并重复步骤S3，计算出新的切向应力值σy计算，并将工况组数量累加一次；S7：当工况组数量小于设定数量的工况组时，将额定应力按设定增量进行叠加，并返回步骤S6；S8：当工况组数量大于等于设定数量的工况组时，画出工况组内所有的切向应力σy计算和实测的切向应力σy的关系图，并进行对比；若反演计算的切向应力σy计算的图线与实测的切向应力σy的图线没有交点，则说明不存在满足现场工程的数据的工况；若反演计算的切向应力σy计算的图线与实测的切向应力σy有交点，则距离此交点最近的工况下的应力边界条件为初始应力场。