地应力计算模式范文

地应力计算模式

h P
（3-37）
该模式认为地下岩层的地应力主要由上覆岩层压力和水平方向的构造应力产生，在同一断块内，系数β1、β2 为常数，即构造应力与垂向有效应力成正比。该模式考虑了构造应力的影响，可以解释在我国更常见的三向应力不等且最大水平应力大于垂向应力的现象，但该模式没有考虑岩石刚性对水平地应力的影响，对不同岩性岩石中的地应力的差别考虑不充分。
V
α T E∆T 1 −ν
1− ν
④孔隙压力的贡献： 1 − 2 ν α P P ⑤地层剥蚀的影响：△ σ h 和△ σ H 式中：σV、σh、σH 分别为垂向应力、最小水平应力和最大水平应力；ν、 E、αT、α分别为地层岩石的泊松比、杨氏模量、热膨胀系数和有效应力系数； H、Pp、ΔT 分别为地层的深度、计算深度处的地层孔隙压力和地层温度的改变； g、h、ρ分别为重力加速度、深度变量和地层密度；Kh、KH 分别为最小水平地应力、最大水平地应力方向的构造应力系数，在同一断块内可视为常数；Δσh、 ΔσH 分别为考虑地层剥蚀的最小和最大水平地应力附加量，在同一断块内可视为常数。该模式有如下几个特点：（1）考虑因素比较全面。包括了上覆岩层重量、地层孔隙压力、地层岩石的泊松比和杨氏模量、地层温度变化、构造应力对水平地应力的影响。（2）适用范围广，适用于三向地应力不等的地区。而且，不但适用于水力压裂裂缝为垂直裂缝的情况，也适用于水力压裂裂缝为水平裂缝的情况。（3）模式中各参数物理含义明确，并有一定的理论基础。（4）比较符合地应力分布规律：
当不考虑地层温度变化时，模式变得很简单∶
H σ V = ∫0 ρ ( h) gdh ν 垂直裂缝∶ + β 1 G〕 (σ v − αPp ) （ σ h = 1 −ν ν σ H = （ + β 2 G〕 (σ v − αPp ) 1 −ν

地应力的计算

地应力的计算《地壳应力随深度的变化规律》1.水平主应力值随深度的增加而增加，通常比覆盖层静压大几倍，且远大于视岩休为弹性介质的侧向约束，即按计算水平应力(式中为泊松比，为岩石密度，为重力加速度， Z 为深度)。

地壳中水平应力的另一个特点是其各向异性。

也就是说，两个水平主应力(最大水平主应力) 及 (最小水平主应力) 的大小很少是相等的。

根据我们的观测结果，在中国大陆地壳中，最小与最大水平主应力的比值为0.3 一0.7 的约占70%，即一般最大水平主应力是最小水平主应力的1.4 一3.3倍。

最大水平主应力与最小水平主应力随深度变化的梯度在不同地区是不同的。

《地壳应力在低渗裂缝砂岩油田开发中的应用》水平主应力的总和与测点深度的关系式为：:式中—水平最大主应力，MPa；—水平最小主应力，MPa；—测点深度，m；—地面岩石中水平主应力的总和，MPa；—应力梯度，MPa套管抗外挤强度，注水后，注入水窜入泥岩层诱发地应力在井壁产生周向应力。

计算公式为：，最大最小周向应力。

在压裂施工中，当井内压裂液的压力升高到一定数值时，油层即发生破裂，这时油层承受的净压力，称为油层的破裂压力, 表达式:—油层破裂压力，MPa；，—油层最小、最大水平主应力，MPa；—油层岩石抗张强度，MPa；—油层孔隙压力，MPa；当停止泵入压裂液，最小主应力将迫使裂缝闭合，当裂缝刚刚张开或恰恰没有闭合时，裂缝中压裂液所承受的净压力称为闭合压力，它近似等于油层的最小主应力。

《地形条件对大安山井田地应力的影响》《断层活动与原地应力状态》——李方全如果沿断层面的剪应力等于阻碍滑动的摩擦阻力时,在断层面上就会发生摩擦滑动,这就是库伦准则。

也可用主应力来改写库伦准则,井引入有效应力概念。

对于方位合适的断层面,最大、最小有效主应力之比可表示为摩擦系数µ的函数若最大、最小有效主应力(式中为孔隙压力)之比小于此值,则断层稳定,不发生滑动.如果比值等于此值,就会在方位合适的断层上发生滑动。

地应力平衡【范本模板】

ABAQUS地应力平衡：进行地应力平衡的原因陈述如下:我们建立的几何模型一般都和工程实际情况一致，例如边坡的几何模型与边坡实际尺寸相一致。

但是由于边坡的沉降和徐变作用，可以想像到，现在的边坡应该是由一个体积更大的原始边坡在很久以前由于受到重力作用和边界约束条件，逐渐形成了现今的边坡形态.但是对于那个原始的边坡形态，我们不得而知.假如能准确知晓,我们就能够建立原始边坡的几何模型，接着对边坡施加重力和边界条件，受力后边坡形态应该和现在的边坡相一致，其内力就是初始应力场（地应力)，这样就不用专门施加地应力了。

但现实情况是我们不能知晓原始边坡的形态.现在的边坡几何模型就是其实际形态，受力之后将会变成一个与现状不一致的边坡，这不符合现在的实际情况。

如果我们计算出现今边坡的内力，并将其作为边坡的初始应力场，再去和外力平衡，这样我们建立的模型就和现实边坡情况相一致了。

对于涉及开挖、回填的动态岩土工程问题,地应力平衡是正确模拟施工过程的前提条件。

初始应力的加载必须满足地应力平衡,而地应力平衡就是为了使地基仅存在初始应力，而不存在初始应变。

当地基自重是产生地应力场的主要因素时，重力是外力，初始应力场是内力，将提取出的内力施加于模型后再施加重力，此时内力和外力平衡，该状态就是工程建设的初始状态.在表面水平的情况下，ABAQUS中初始地应力场的平衡一般只和密度有关，土体的密度一样,平衡的效果就好,别的参数对地应力平衡的结果影响很小.对于表面不平的情况,尽量通过inp文件导入初始应力的方法进行地应力平衡。

ABAQUS中进行地应力平衡的时间点的选择十分重要，地应力平衡是指在工程建设之前，地表的位移应为零, 而土体的应力却存在。

也就是说不管土体原来的样子如何（例如高山, 河流，丘陵, 平原等），进行地应力平衡的正确时间点应当是在我们对它做任何扰动之前.具体采取的办法如下所述,我们对所建立的边坡几何模型施加和实际模型一致的重力和边界条件，得到变形以后边坡的内力，变形后边坡形状和原始边坡略有不同,其内力可近似作为现状边坡的内力,将其作为初始应力施加于现在的边坡中，接着施加外力(重力）来平衡初始应力，这样就建立了一个与现今边坡形态基本相同的边坡模型,这样之后的分析计算才是符合实际的。

地应力

分层地应力分析评价技术用于油气田开发分层地应力分析评价技术可有效地指导压裂设计、注水方案设计等工作,有重要的研究意义。

目前,人们已提出了多种地应力模式,本文在理论分析和资料调研的基础上,提出了一新的地应力模式。

利用理论研究成果,开发了分层地应力分析评价软件,介绍了软件的主要功能模块,软件的计算精度满足了工程设计的需要,与测试结果吻合程度较高,对方案设计具有一定的指导意义。

地应力的研究与分析分析地应力的成因和确定的方法,确保重大土木工程前期和施工的安全进行。

地质力学模型试验技术的进展根据长江科学院2 0多年来地质力学模型试验的经验和国内外的发展现状,分别从相似原理、模型材料选择、关键模拟技术和在不同工程地质问题中的应用等方面介绍了地质力学模型试验技术的特点及发展趋势。

认为地质力学模型试验技术应向深度(即模拟和量测技术)和广度方向发展,在发现新的力学机理和验证数学模型等方面有广泛的应用前景。

地质力学模型试验技术的进展根据长江科学院2 0多年来地质力学模型试验的经验和国内外的发展现状,分别从相似原理、模型材料选择、关键模拟技术和在不同工程地质问题中的应用等方面介绍了地质力学模型试验技术的特点及发展趋势。

认为地质力学模型试验技术应向深度(即模拟和量测技术)和广度方向发展,在发现新的力学机理和验证数学模型等方面有广泛的应用前景。

地应力测量方法研究综述对于深埋岩石工程,岩体的地应力状态直接关系到工程和区域的稳定性.通过收集大量的国内外有关地应力的研究资料,回顾了地应力测量的发展历程,总结了各种地应力测量方法的适用范围,基于今后岩石工程所呈现的新特点和新问题,探讨了地应力测量的发展趋势.岩体地应力及其测量方法综述岩体中的地应力场是一个具有三维空间的复杂应力场,它的大小和分布规律受岩体自重、地质构造运动、地形地貌及剥蚀作用等多种因素的影响,选择合理有效的地应力测量方法对地应力场的测量至关重要。

作者对地应力的分布规律、影响因素、地应力测量前后应考虑的问题进行分析,对几种常用的地应力测量方法进行对比,对地应力测量研究中的主要问题进行分析。

基于断层摩擦强度的地应力计算模型

基于断层摩擦强度的地应力计算模型丁九龙;孟召平;徐文娟;张娟【摘要】浅部断层附近的应力状态是影响地下硐室工程和石油勘探与开发的重要影响因素,浅部断层附近的岩石因构造运动处于弱胶结状态,常规的地应力测量方法在该处测量存在误差较大、成本较高、周期较长等不足.为此,本文在莫尔-库仑强度理论基础上,系统分析了断层附近的应力方向、断层摩擦系数定量化计算及断层摩擦强度之间的关系.文章最后将该地应力计算模型应用于成庄区域,与实测地应力吻合较好.研究结果对于地应力计算及油气田的安全高效生产具有指导意义.%The in-situ stress near the shallow faults is an important factor affecting underground chamber engineering and or oil exploration and development.Due to the tectonic movements,the shallow fault rocks are in weak cemented state.The conventional methods for measuring in-situ stress exist the deficiencies such as larger error,higher cost,longer cycle and so on.Based on the Mohr-Coulomb strength theory,this paper systematically analyzes the relationship of the in-situ stress near faults,the fault friction coefficient calculation and fault frictional strength.Finally,the in-situ stress model is applied to calculate the stress of Chengzhuang region.The results coincide with the measured results.The results have important implications for stress calculation,and efficient product of oil and gas.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2017(025)002【总页数】7页(P504-510)【关键词】断层摩擦强度;摩擦系数;地应力【作者】丁九龙;孟召平;徐文娟;张娟【作者单位】西安理工大学土木建筑工程学院西安710048;中国矿业大学(北京)地测学院北京100083;西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100;中国矿业大学(北京)地测学院北京100083【正文语种】中文【中图分类】P642.27地下硐室开挖过程中，断层因其为软弱面而产生坍塌、透水等工程事故。

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文地应力是指地下岩体受到的应力状态，地应力主要由地球内部的重力、地壳的厚度和岩石本身的力学特性等因素所决定。

在地质勘探和地下工程中，准确地计算和了解地应力的分布和变化对于工程设计和施工具有重要意义。

本文介绍了地应力的计算公式及其推导过程，并对地应力的影响因素进行了简要讨论。

地应力的计算公式可以通过应力平衡方程来推导得到。

应力平衡方程可以表示为：∂σ_xx/∂x + ∂τ_xy/∂y + ∂τ_xz/∂z + F_x = 0 (1)∂τ_xy/∂x + ∂σ_yy/∂y + ∂τ_yz/∂z + F_y = 0 (2)∂τ_xz/∂x + ∂τ_yz/∂y + ∂σ_zz/∂z + F_z = 0 (3)其中，σ_xx、σ_yy和σ_zz分别代表岩体在x、y和z三个方向上的正应力；τ_xy、τ_xz和τ_yz分别代表岩体在xy、xz和yz平面上的剪应力；F_x、F_y和F_z分别代表岩体受到的体力。

有了这个应力平衡方程，我们可以得到一系列求解地应力的计算公式。

根据岩石力学理论，我们可以假设岩体处于弹性状态，即应力与应变之间存在线性关系。

根据胡克定律，我们可以将应力表示为应变的线性函数：σ_xx = E(ε_xx + v(ε_yy+ε_zz)) (4)σ_yy = E(ε_yy + v(ε_xx+ε_zz)) (5)σ_zz = E(ε_zz + v(ε_xx+ε_yy)) (6)τ_xy = 2Gγ_xy (7)τ_xz = 2Gγ_xz (8)τ_yz = 2Gγ_yz (9)其中，E代表岩石的弹性模量，G代表岩石的剪切模量，v代表泊松比，ε_xx、ε_yy和ε_zz分别代表岩体在x、y和z三个方向上的应变，γ_xy、γ_xz和γ_yz分别代表岩体在xy、xz和yz平面上的剪应变。

根据以上公式，结合应力平衡方程，就可以计算出地应力的大小和分布。

具体的计算步骤如下：1.假设每个方向上的应变分布情况，并通过实际野外或实验数据进行验证。

地应力的计算

地应力的计算《地壳应力随深度的变化规律》1.水平主应力值随深度的增加而增加，通常比覆盖层静压大几倍，且远大于视岩休为弹性介质的侧向约束，即按计算水平应力(式中为泊松比，为岩石密度，为重力加速度， Z 为深度)。

地壳中水平应力的另一个特点是其各向异性。

也就是说，两个水平主应力(最大水平主应力) 及 (最小水平主应力) 的大小很少是相等的。

根据我们的观测结果，在中国大陆地壳中，最小与最大水平主应力的比值为0.3 一0.7 的约占70%，即一般最大水平主应力是最小水平主应力的1.4 一3.3倍。

最大水平主应力与最小水平主应力随深度变化的梯度在不同地区是不同的。

《地壳应力在低渗裂缝砂岩油田开发中的应用》水平主应力的总和与测点深度的关系式为：:式中—水平最大主应力，MPa；—水平最小主应力，MPa；—测点深度，m；—地面岩石中水平主应力的总和，MPa；—应力梯度，MPa套管抗外挤强度，注水后，注入水窜入泥岩层诱发地应力在井壁产生周向应力。

计算公式为：，最大最小周向应力。

在压裂施工中，当井内压裂液的压力升高到一定数值时，油层即发生破裂，这时油层承受的净压力，称为油层的破裂压力, 表达式:—油层破裂压力，MPa；，—油层最小、最大水平主应力，MPa；—油层岩石抗张强度，MPa；—油层孔隙压力，MPa；当停止泵入压裂液，最小主应力将迫使裂缝闭合，当裂缝刚刚张开或恰恰没有闭合时，裂缝中压裂液所承受的净压力称为闭合压力，它近似等于油层的最小主应力。

《地形条件对大安山井田地应力的影响》《断层活动与原地应力状态》——李方全如果沿断层面的剪应力等于阻碍滑动的摩擦阻力时,在断层面上就会发生摩擦滑动,这就是库伦准则。

也可用主应力来改写库伦准则,井引入有效应力概念。

对于方位合适的断层面,最大、最小有效主应力之比可表示为摩擦系数µ的函数若最大、最小有效主应力(式中为孔隙压力)之比小于此值,则断层稳定,不发生滑动.如果比值等于此值,就会在方位合适的断层上发生滑动。

06地应力测量及计算

06地应力测量及计算地应力是指地壳内部的应力状态。

测量和计算地应力是地下工程设计、开采矿山和岩石力学研究的重要内容之一、本文将介绍地应力的测量方法和计算方法。

地应力测量方法主要有三种：地应力测量仪、孔隙压力测量仪和地关锚力计。

地应力测量仪是一种常用的测量地应力的方法。

它通过在地下埋设一根压力计，测量地应力的大小和方向。

常用的地应力测量仪有压力孔测量仪、普鲁茨钻杆测量仪和磁性差压计。

压力孔测量仪是一种通过安装于孔底的支撑杆和压力计来测量地应力的方法。

普鲁茨钻杆测量仪是一种通过在孔内装置一个强弹簧的测量仪器，通过测量弹簧的变形来推断地应力的大小和方向。

磁性差压计是一种通过测量磁场的变化来推断地应力的方法。

另一种常用的地应力测量方法是孔隙压力测量仪。

它是一种通过在井孔内测量孔隙压力变化来推断地应力的大小和方向的方法。

这种测量方法一般适用于石油地质勘探和地震地质研究。

它通过在井孔内安装一根测井电缆和压力传感器来测量孔隙压力变化，然后通过杨氏模量和泊松比等参数来计算地应力的大小和方向。

地关锚力计是一种通过测量地下锚杆的受力情况来推断地应力的大小和方向的方法。

它通过在地下锚杆上安装应变测量装置和载荷传感器来测量地区承受的力的大小和方向。

地关锚力计主要用于矿山、隧道和岩土工程领域。

地应力的计算方法有两种：经验计算法和数值计算法。

经验计算法是根据经验公式和经验数据来计算地应力的大小和方向。

常用的经验公式有Kirsch公式、帕斯卡公式和修正Bjerrum公式。

这些公式基于土岩力学理论和实际工程经验推导出来，可以快速计算地应力的大小和方向。

数值计算法是通过建立地应力的数值模型来计算地应力的大小和方向。

常用的数值计算方法有有限元法、有限差分法和边界元法。

这些方法可以利用计算机进行计算，通过建立地下的有限元网格或差分网格来模拟地下结构和地应力，从而计算地应力的大小和方向。

综上所述，地应力的测量和计算是地下工程设计、开采矿山和岩石力学研究的重要内容之一、地应力的测量方法主要包括地应力测量仪、孔隙压力测量仪和地关锚力计。

（完整word版）地应力计算公式

（完整word版）地应⼒计算公式地应⼒计算公式（⼀）、井中应⼒场的计算及其应⽤研究（秦绪英，陈有明，陆黄⽣ 2003年6⽉）主应⼒计算根据泊松⽐µ、地层孔隙压⼒贡献系数V 、孔隙压⼒0P 及密度测井值b ρ可以计算三个主应⼒值：()001H v A VP VP µσσµ??=+-+??-??()001h v B VP VP µσσµ??=+-+??-??Hv b dh σρ=??相关系数计算：应⽤密度声波全波测井资料的纵波、横波时差（p t ?、s t ?）及测井的泥质含量sh V 可以计算泊松⽐µ、地层孔隙压⼒贡献系数V 、岩⽯弹性模量E 及岩⽯抗拉强度T S 。

①泊松⽐22220.52()s p spt t t t µ?-?=-②地层孔隙压⼒贡献系数 22222(34)12()b s s p m ms mp t t t V t t ρρ??-?=-?-? ③岩⽯弹性模量 2222234s pb ss pt t E tt tρ?-?=-?④岩⽯抗拉强度 22(34)[(1)]T b s p sh sh S a t t b E V c E V ρ=-?-+??注：,,,m ms mp t t ρρ??分别为密度测井值，地层⾻架密度，横波时差和纵波时差值。

,,a b c 为地区试验常数。

其它参数不同地区岩⽯抗压强度参数是参照岩⽯抗拉强度数值确定,⼀般是8～12倍,也可以通过岩⼼测试获得。

岩⽯内摩擦系数及岩⽯内聚⼒是岩⽯本⾝固有特性参数,可以通过测试分析获得。

地层孔隙压⼒由地层⽔密度针对深度积分求取,或者⽤重复地层测试器RFT 测量。

也可以通过地层压裂测试获得,测试时,当井孔压⼒下降⾄不再变化时,为储层的孔隙压⼒。

（⼆）、⼀种基于测井信息的⼭前挤压构造区地应⼒分析新⽅法（赵军 2005年4⽉）基于弹性⼒学的测井地应⼒分析以弹性⼒学理论为基础,经过⼀定的假设条件和边界条件可以推演出⽤于计算地下原地应⼒的数学模型,⽤地球物理测井信息(包括声波全波列和密度等)确定模型参数,对地应⼒进⾏连续计算与分析。

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文
地应力表示垂直或水平方向上施加在地层中的压力。

地应力是地球重
力作用于地层岩石的结果。

地应力的计算公式包括均布荷载与地壳运动两
部分。

1.均布荷载的计算公式
均布荷载是由于地层上方的岩石层和地下水、大型建筑物等引起的压力。

均布荷载的计算公式如下：
σ=γD
其中，σ为地应力，γ为岩石层的单位体积重量，D为地下深度。

2.地壳运动的计算公式
地壳运动是由于地球板块的运动和构造活动引起的压力。

地壳运动的
计算公式如下：
σ=Ex
其中，σ为地应力，E为地壳应力系数，x为水平方向上与地壳运动
方向夹角的正弦值。

地壳应力系数E是估计的参数，它与地壳中的岩石性质、位移速度等有关。

地应力的计算不仅直接影响地层岩石的稳定性，还在地下工程、矿井
开采等领域具有重要的应用价值。

为了准确计算地应力，需要对地质信息、地质构造、地下水情况等进行详细的调查和分析。

在实际工程中，需要根据具体情况选择适当的地应力计算公式，并结合实际测量数据进行验证和修正。

此外，还需要考虑地层中的非均质性、地下应力的变化规律等因素，以提高地应力计算的准确性。

总结起来，地应力的计算公式主要包括均布荷载和地壳运动两部分。

均布荷载与地层深度成正比，地壳运动则与地壳应力系数和与地壳运动方向夹角的正弦值成正比。

地应力的计算需要综合考虑地层的地质情况、地下水情况以及实测数据等因素，以提高计算的准确性。

第五章地应力分析报告

C2-4臂井径>钻头直径 C1-3臂井径<钻头直径椭圆井眼短轴方位〔C1-3臂：N30°E
井眼椭圆长轴方位 N120°E,与井眼方位〔N118°E一致,且短轴小于钻头直径,键槽.
C1-3
C2-4
键槽
井眼
涠洲12－1－1井地层倾角测井数据统计表
WZ12-1-1 井1400－1800米井段水平主地应力方位图〔N50E
WZ12-1-1井 1800－2890米井段水平主地应力方位图〔N140E
WZ12-1-6井双井径确定的最大地应力方向：N30E WZ12-1-1井1800米以上井段最大地应力方向：N50E 1800米以下井段最大地应力方向：N140E 根据断层走向确定的最大地应力方向：N100E左右 W12-1-1井地层倾角测井数据确定的主地应力方位,数据比较完整、可靠. 在本阶段的涠二段坍塌压力分析中,我们采用了W12-1-1井1800米以上的最大水平地应力方向N50E：
典型的水力压裂试验曲线
出现剪切裂缝
破裂漏失
停泵
裂缝闭合
裂缝重张
时间
井口压力
利用水力压裂试验数据计算地应力：
地层破裂压力〔Pf：地层破裂产生流体漏失时的井底压力裂缝延伸压力〔Pr：使一个已存在的裂缝延伸扩展时的井底压力裂缝闭合压力〔PFcp：使一个存在的裂缝保持张开时的最小井底压力, 它等于作用在岩体上垂直裂缝面的法向应力,即最小水平主地应力. 瞬时停泵压力〔PISIP：关泵瞬间的裂缝中的压力.它一般大于PFcp,两者之间的差别一般在0.1～7MPa之间变化,它取决压裂工艺及岩石性质. 在低渗透性地层,两者近似相等.
水力压裂法测定地应力
裂缝闭合点〔B点确定方法：利用裂缝闭合前后压力降低速度不同来确定.主要确定方法为：作出曲线的切线,其交点即为裂缝的开始闭合点.此外还有其它方法. 如：〔1最大曲率点法〔2P---Log〔t图〔3Log〔P----Log〔t图

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文地应力是指地表或地下一些点受到的来自地下岩石和地表物体的压力。

地球的内部构造、地表物体的分布和地球自转等因素会导致地应力的产生和分布。

地应力是岩土工程和地质灾害研究中的重要参数，对于地下工程、岩土体稳定性和地震等方面的分析具有重要意义。

地应力是以应力张量的形式描述的，即一个以三个主方向作为正交系的矩阵。

通常情况下，地层的应力状态可以看作是三个主应力的合成。

在实际计算中，常常采用一些经验公式和理论模型来估算地下的应力状态。

一般地应力状态可以分为3个方向：垂直于地表的垂直应力σ_v，与地表垂直且平行于地面的水平应力σ_h和与地表垂直且平行于地面的水平应力σ_h。

这些应力主要受到以下几个因素的影响：1.重力作用：地球的重力作用会产生垂直于地表的垂直应力。

一般情况下，垂直应力随着深度的增加而增加。

2.地表物体的负荷：建筑物、道路和水体等地表物体的存在会产生附加的水平应力。

水平应力的分布受到地表物体负荷的大小和分布的影响。

3.构造活动：地质构造活动如地震和构造运动等会引起地下应力分布的变化。

地震活动往往会导致地应力的短期变化。

地应力的计算通常采用以下公式或模型：1. Terzaghi公式：一般情况下，垂直应力可以通过Terzaghi公式估算。

该公式为σ_v = γz，其中γ为地层的单位体重，z为深度。

2. Boussinesq公式：Boussinesq公式用于计算由地表物体的负荷产生的垂直和水平应力。

该公式为σ = (q/π) [(z + d)^2/(z(z + d)^2+ r^2)]，其中q为地表单位面积负荷，d为地表物体厚度，r为地表物体的径向距离。

3. Westergaard公式：Westergaard公式是一种用于计算由地表物体负荷产生的近场地下应力的解析解。

该公式为σ = q/2κ [(1 + [(z + d)^2 + r^2]/[(z + d)(r^2 + (z + d)^2)^0.5])]，其中q为地表单位面积负荷，d为地表物体厚度，r为地表物体的径向距离，κ为地层的地应力系数。

某某煤矿地应力实测报告

zlk-17 赵楼煤矿地应力实测报告兖矿集团有限公司济南煤炭研究所山东科技大学二OO七年二月目录1 前言 (2)2 地应力实测方法 (3)2.1 地应力测量原理及方法 (3)2.2 应力解除法实测的主要过程 (3)3 矿井概况及地质条件 (5)3.1 矿井位置 (5)3.2 地层特征 (5)3.3 地质构造特征 (5)3.4 矿井开拓 (6)4 地应力实测 (6)4.1 地应力实测工作概况 (6)4.2 地应力地点布置 (7)4.3 原岩应力测量结果 (7)4.4 原岩应力实测结果分析 (12)5 建议 (12)附：钻孔应力解除岩芯实况图片 (13)1 前言对矿山开采而言，地应力是引起采矿工程围岩、支护变形和破坏、产生矿井动力现象的根本作用力，在诸多影响采矿工程稳定性的因素中，地应力是最主要和最根本的因素之一，准确的地应力资料是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析和计算、矿井动力现象区域预测，实现采矿决策和设计科学化的必要前提条件。

为了对矿井进行合理的开采设计和施工，首先应对影响矿井开采稳定性的各种因素进行充分的调查和分析，才能作出技术合理、施工安全和经济效益好的工程设计和施工。

如对矿山设计而言，只有掌握了工程区域的地应力条件，才能合理确定矿山总体布置，选取适当的采矿方法，确定巷道和采场的最佳断面形状、巷道位置、支护形式、支护结构参数和支护时间等，从而在保证围岩稳定的前提下，最大限度地增加矿井产量，提高矿井的经济效益。

因此，在采深较大的矿井开发时，要根据工程所处的不同构造部位和工程地质条件，掌握矿井所处的地应力状态、类型和作用特征，才能采取合理有效的预防矿井动力现象的技术措施，合理地确定采场布局和回采顺序，这对于保证巷道的相对稳定和生产的安全都具有重要意义。

以前的采矿工程设计和施工中较少考虑地应力的影响，当采矿活动在较小规模范围内或地表浅部进行的时候，这种方法还是可行的。

但是随着采矿规模的不断扩大和不断向深部发展（赵楼煤矿开采深度已达1000m），地应力的影响会愈加严重，不考虑地应力的影响进行设计和施工，往往造成地下巷道和采场的坍塌破坏、冲击地压等矿井动力现象的发生，使矿井生产无法进行，并经常引起严重矿井动力现象。

地应力及其确定方法综述

地应力及其确定方法综述【摘要】通过对比通过地应力测量方法、计算方法的分析和对比，为以后利用常规测井资料和成像测井资料计算地应力的多种方法奠定基础，进而从不同的角度对地应力进行了研究，不仅有助于提高地应力的计算准确率，而且可以多角度对地应力的形成过程进行因素分析。

【关键词】地应力；测量；水力压裂；凯瑟效应实验1.地应力地应力主要由垂力应力、构造应力、孔隙压力等组合而成。

在油田应力场研究中，孔隙压力对地应力的影响是非常重要的，实际上，由于地层岩石力学性质的非线性特征，地应力的各种成因分量间不是独立的，人们只是从其成因和研究分析问题的方便才对地应力进行分类的。

构造应力与上覆岩层压力构成了地应力，它作用于整个地质体上。

对于某一特定的地质体来说，将作用于其单位表面上的法向地应力定义为主应力。

在主应力方向上剪切应力为零，这样就可以把复杂的地应力归结为三个相互垂直的主应力，即三轴向应力（图1）。

通常其中一个基本上是垂直的，叫做垂向应力（Sv）；另外两个主应力基本上是水平的，称为最大、最小水平应力（SH、Sh）。

垂向应力由重力应力（上覆岩层压力）所构成，水平应力则主要由构造应力所构成。

在三个主应力中，垂向应力是比较容易确定的，其大小可由密度测井曲线确定，其方向是垂直的。

对于水平应力的方向，现在有许多方法，在油田中广泛采用井壁崩落法确定水平应力的方向，取得了良好的效果，测量水平应力大小的方法有水力压裂法、凯瑟效应实验、差应变法等。

2.地应力测量方法2.1水力压裂法用水力压裂法确定最小水平应力是目前进行深部绝对应力测量最精确的方法，在国内外都有着广泛的应用。

1989年3月30日测井公司在川西南界石场界19井进行了地应力测量试验，整个工艺是成功的，井口密封装置可以在68MPa高压下正常工作，仪器系统工作正常，记录到了类似于标准地应力曲线形状的压力曲线，但由于水泥环窜漏及施工时开压太快，未能反映出地层破裂压力，这口井的试验为今后进行地应力测试提供了宝贵的经验。

地应力计算

地应力计算
地球的自转运动，在地壳中产生了地应力。

地英历在地球的各位度上是不同的，其分布情况是有规律的，可以用公式α=-1/4ρω²R ²（cos2φ+1）表示。

作者认为地球的不停自转运动，在地壳物质中，所产生的离心惯性力的沿径线方向并指向赤道的切向分力，是引起广泛的地壳构造，运动的根本动力。

现在，我们对地应力的生成做分析研究。

（一）设立标准地球模型
为研究问题的方便，并基于对地球的已有认识，对实际的地球做以下修正，建立一个标准地球模型的形象。

标准地球模型具有以下三个条件：
1.地球是由地核地幔地壳三层物质特性各异的物质构成的圆球
体
2.地壳的密度和厚度处处都是均匀的，连续的在力的作用下，地壳岩体不产生形变，亲密度规定为每立方厘米
3.0克
3.地核物质密度很大，奇运动微弱，地漫为流体物质构成，地壳为固体物质构成，其浮在地幔之上，并且地幔与地壳的界面是光滑的球面。

（二）地壳内水平径向地应力的计算及其在全球地壳内的分布公式。

我们知道地球的自转角速度约为7.3×10的-5次方弧度/秒，除地球自转轴附近外，地球物质均受到由于地球自转产生的离心惯性力的作用。

(完整word版)地应力计算公式

地应力计算公式（一）、井中应力场的计算及其应用研究（秦绪英，陈有明，陆黄生 2003年6月）主应力计算根据泊松比μ、地层孔隙压力贡献系数V 、孔隙压力0P 及密度测井值b ρ可以计算三个主应力值：()001H v A VP VP μσσμ⎡⎤=+-+⎢⎥-⎣⎦()001h v B VP VP μσσμ⎡⎤=+-+⎢⎥-⎣⎦Hv b dh σρ=⋅⎰相关系数计算：应用密度声波全波测井资料的纵波、横波时差（p t ∆、s t ∆）及测井的泥质含量sh V 可以计算泊松比μ、地层孔隙压力贡献系数V 、岩石弹性模量E 及岩石抗拉强度T S 。

① 泊松比22220.52()s p spt t t t μ∆-∆=∆-∆② 地层孔隙压力贡献系数 22222(34)12()b s s p m ms mp t t t V t t ρρ∆∆-∆=-∆-∆ ③ 岩石弹性模量 2222234s pb ss pt t E tt tρ∆-∆=⋅∆∆-∆④ 岩石抗拉强度 22(34)[(1)]T b s p sh sh S a t t b E V c E V ρ=⋅⋅∆-∆⋅⋅⋅-+⋅⋅注：,,,m ms mp t t ρρ∆∆分别为密度测井值，地层骨架密度，横波时差和纵波时差值。

,,a b c 为地区试验常数。

其它参数不同地区岩石抗压强度参数是参照岩石抗拉强度数值确定,一般是8～12倍,也可以通过岩心测试获得。

岩石内摩擦系数及岩石内聚力是岩石本身固有特性参数,可以通过测试分析获得。

地层孔隙压力由地层水密度针对深度积分求取,或者用重复地层测试器RFT 测量。

也可以通过地层压裂测试获得,测试时,当井孔压力下降至不再变化时,为储层的孔隙压力。

（二）、一种基于测井信息的山前挤压构造区地应力分析新方法（赵军 2005年4月）基于弹性力学的测井地应力分析以弹性力学理论为基础,经过一定的假设条件和边界条件可以推演出用于计算地下原地应力的数学模型,用地球物理测井信息(包括声波全波列和密度等)确定模型参数,对地应力进行连续计算与分析。

四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算

四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算【原创版】目录1.概述四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的背景和重要性2.介绍地应力计算的基本原理和方法3.详述四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的具体过程4.分析计算结果及其对地质勘探和工程实践的意义5.总结四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的研究成果和启示正文四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算，是地质力学研究的一个重要领域。

地应力计算对于了解地壳内部的力学性质，预测地质灾害，指导地质勘探和工程实践具有重要意义。

地应力计算的基本原理是，利用岩体的应力 - 应变关系，通过实验或理论分析，计算出地壳内部的应力分布。

计算方法主要包括两种，一种是基于岩体变形测量的应力反演方法，另一种是基于岩体应力测量的应力计算方法。

四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的具体过程包括数据采集、模型建立、应力计算和结果分析四个步骤。

数据采集阶段，需要对研究区域进行详细的地质勘探，获取地层结构、岩性、构造、地形等地质数据。

模型建立阶段，根据地质数据，建立地壳力学模型，包括地壳的厚度、密度、弹性模量等地球物理参数。

应力计算阶段，利用应力计算方法，计算地壳内部的应力分布。

结果分析阶段，对计算结果进行分析，研究地壳内部的力学性质和构造特征。

四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的结果显示，该地区的地应力分布具有明显的规律性，主应力方向为北西向，次应力方向为南东向。

这一结果对于地质勘探和工程实践具有重要意义，可以指导地质勘探工作，避免地质灾害，提高工程安全性。

四川盆地侏罗系东岳庙段地应力计算的研究成果表明，地应力计算是地质力学研究的重要手段，对于了解地壳内部的力学性质，预测地质灾害，指导地质勘探和工程实践具有重要意义。

地基应力计算范文

地基应力计算范文地基是土木工程中承载建筑物和其他结构的基础，因此地基的稳定性和承载能力对工程的安全和可靠性具有重要影响。

地基应力是指土体中由于外力作用而引起的应力状态，它是地基承载能力和变形性质的基础。

本文将对地基应力的计算方法进行详细介绍。

地基应力是由地面载荷和土体自重共同作用引起的。

在地基应力的计算中，需要考虑到土体的本重、活动土压力以及黏聚力和内摩擦角等参数。

首先，地基应力的计算需要确定土体的本重。

土体的本重是指单位体积土体所具有的重量。

根据土体的类型和密度，可以通过测定土样的重量和体积来计算土体的本重。

常见的土体类型包括砂土、粘土、黏土等，它们的本重可以通过实验测定获得。

其次，对于受到地面载荷影响的地基应力计算，需要根据地面载荷的情况进行不同的计算方法。

例如，对于集中载荷作用在地表上的情况，可以利用点载荷的公式来计算地基应力。

对于均布载荷作用在地表上的情况，可以利用均布载荷的公式来计算地基应力。

对于倾斜载荷作用在地表上的情况，需要将载荷分解为水平和垂直两个方向的分力进行计算。

另外，黏聚力和内摩擦角是影响地基应力计算的重要参数。

黏聚力是土体粒子之间的吸附力，它是导致土体固结和粘聚的主要因素。

内摩擦角是土体颗粒之间发生剪切运动时所能够抵抗剪切力的能力。

黏聚力和内摩擦角的值可以通过室内试验或现场取样后进行实验室测试得到。

最后，根据地基应力的计算结果，可以评估地基的承载能力和变形性质。

地基的承载能力是指地基在承受来自建筑物或其他结构的载荷时所能够安全承受的最大荷载。

地基的变形性质是指地基在承受荷载时所发生的变形情况，包括沉降、收缩、膨胀等。

综上所述，地基应力的计算是土力学中的一项重要内容，它对于工程的设计和施工具有重要意义。

通过合理和准确地计算地基应力，可以确保工程的稳定性和安全性，从而为工程的顺利进行提供科学依据。

因此，在土木工程实践中，地基应力的计算是一项必不可少的工作。

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文地应力是指地层内存在的应力，对于地球科学研究和工程设计都具有重要的意义。

地应力不仅与地质构造有关，还与地下水位、地表荷载等因素密切相关。

下面将介绍一些地应力的计算公式和相关知识。

地应力的计算公式涉及到弹性力学、薄壳理论和地应力测量等方面的知识。

地应力的计算一般可以分为两种方法：一种是综合计算法，另一种是根据地应力测量数据插值法。

综合计算法主要包括基于弹性理论的解析解和基于有限元法的数值解。

插值法则是根据地应力测量数据的获得，利用数学插值方法推测其他地点的地应力。

基于弹性理论的地应力计算公式主要根据胡克定律和奥克逊定律与应力公式进行推导。

在均匀地层中，垂直应力σv、水平应力σh和剪切应力τ的值分别可以用以下公式计算：σv=kρgzσh=kρgz+(1-2v)ΔPτ=kρgz其中，σv表示垂直应力，σh表示水平应力，τ表示剪切应力，k 为地层的岩石弹性模量，ρ为岩石的密度，g为重力加速度，v为地层的泊松比，ΔP表示地表负荷。

此外，地下水位的变化也会对地应力产生影响。

当地下水位上升时，地层上部土体的有效应力减小，导致地应力减小。

地下水位的变化对地应力的影响可以通过公式计算：Δσv=ρwghΔσh=ρwgh其中，Δσv和Δσh分别表示垂直和水平应力的变化，ρw为地下水的密度，h为地下水位上升或下降的距离。

另一种计算地应力的方法是插值法，该方法是基于地应力测量数据的原始数据进行处理计算。

插值法的基本原理是根据已知点的测量数据，通过插值公式计算其他未知点的地应力。

插值法常用的计算方法包括线性插值、拉格朗日插值和三次样条插值等。

需要注意的是，在实际工程中，地应力的计算往往需要考虑多个因素的综合影响，如地质构造、地下水位、地表荷载等。

因此，地应力的计算公式一般是经验公式或基于大量现场实测数据进行统计分析得出的。

在具体工程设计过程中，应根据实际情况选择适合的计算方法和公式进行计算。

总之，地应力的计算涉及到弹性力学、薄壳理论和地应力测量等方面的知识。