花崗質(zhì)侵入巖地層隧址區(qū)的初始地應(yīng)力場反演分析

周子寒 ，何 川 ，蒙 偉 ，汪 波 ，寇 昊 ，陳子全

（西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點實驗室，四川 成都 610031）

隧址區(qū)巖體初始應(yīng)力場是隧道工程設(shè)計的重要指標(biāo)，也是引起隧道開挖應(yīng)力、位移釋放的荷載來源. 近年來，國家建設(shè)重心逐步西移，西部地區(qū)隧道朝著長、大、深方向發(fā)展，該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造運動頻繁，斷層、節(jié)理較為發(fā)育，其分布的巖體原位地應(yīng)力場更加復(fù)雜[1].

國內(nèi)外學(xué)者在原位地應(yīng)力反演方面做了大量研究，大致思路可歸結(jié)為利用地應(yīng)力實測資料[2-4]同時采用數(shù)值模擬方法進行求解[5]：汪波等[6]利用蒼嶺隧道地應(yīng)力實測值，采用多元線性回歸法獲得了整個工程區(qū)地應(yīng)力分布情況并進行了巖爆預(yù)測，但其地應(yīng)力反演需經(jīng)大量試算才能確定邊界條件；許傳華等[7]根據(jù)紫金山礦區(qū)地應(yīng)力資料，提出利用支持向量機和模擬退火算法進行反演分析，提高了反演效率，但對于側(cè)壓力系數(shù)樣本量的選定仍不夠充分，且計算量較大；王慶武等[8]基于RBF (radical basis function)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和地層剝蝕原理進行了拉林鐵路桑日至加查段地應(yīng)力反演，并對河谷岸坡地應(yīng)力場分布特征進行了分析，得出了岸坡淺表部的最大主應(yīng)力與岸坡走向相近并隨埋深加大向豎向偏轉(zhuǎn)的規(guī)律；徐衛(wèi)中等[9]依托重慶蟠龍抽水蓄能電站工程，采用多元回歸方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法分別反演了地下廠房區(qū)域原位地應(yīng)力，得出多元回歸方法誤差更小、計算時間更短的結(jié)論.

許多學(xué)者還利用反演手段對特殊復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域地應(yīng)力場分布規(guī)律進行了研究：李科等[10]探討了斷裂擾動區(qū)地應(yīng)力場分布情況，提出受斷裂擾動區(qū)影響，該區(qū)域附近地應(yīng)力呈現(xiàn)不均勻特性，其量值、方向均發(fā)生較大改變；趙辰等[11]結(jié)合地層剝蝕原理及側(cè)壓力系數(shù)法對托巴水電站地下廠房區(qū)域地應(yīng)力進行了反演分析，同時考慮了復(fù)雜地質(zhì)條件下地形地貌、斷層等對地應(yīng)力的影響，得出了河谷段由深至淺，最大主應(yīng)力方向朝平行于山坡地形面方向偏轉(zhuǎn)的規(guī)律；張敏等[12]基于川藏鐵路復(fù)雜的地質(zhì)條件，采用應(yīng)力試算法對桑珠嶺隧道區(qū)域初始地應(yīng)力進行了反演分析，其結(jié)論表明斷層破碎帶區(qū)域內(nèi)豎向主應(yīng)力有驟減的規(guī)律.

由此可見，針對復(fù)雜地質(zhì)條件下地應(yīng)力反演研究主要集中于探討如斷層、褶皺、河谷岸坡等特殊地質(zhì)、地貌，鮮少有對于侵入巖地層初始地應(yīng)力場分布規(guī)律的研究. 本文以寧南至攀枝花段高速公路工程火山隧道為依托，以水壓致裂法實測地應(yīng)力及隧址區(qū)實際地形地貌為基礎(chǔ)，建立了三維數(shù)值長、大模型，采用最小二乘法尋優(yōu)準則，結(jié)合多元線性回歸法擬合精度、計算效率較高的特點，針對隧址區(qū)花崗質(zhì)侵入巖地層附近初始地應(yīng)力場進行了反演分析，探討了侵入巖地層初始地應(yīng)力分布規(guī)律，為火山隧道及類似工程設(shè)計、施工提供理論支持.

擔(dān)任班主任的高校教師很多剛剛進入工作崗位，對近幾年來的就業(yè)形勢較為熟悉，觀點新穎，具有時代性，能夠更好的針對近幾年的就業(yè)形勢進行分析，幫助學(xué)生建立正確的職業(yè)生涯規(guī)劃。而不是僅僅將書本的知識教授給學(xué)生，造成學(xué)生在職業(yè)生涯規(guī)劃中不關(guān)注社會現(xiàn)狀，影響就業(yè)效果。

十、神矮LS—1蘋果其他品種及砧木種子 太平洋嘎拉、五代紅星、昌紅、煙富（1～6號）、南陽富士、高樁短富；Jm7號、八棱海棠、杜梨、山毛桃、山杏等種子。

將第k觀測點的原位地應(yīng)力回歸計算值作為因變量，將地應(yīng)力實測點處有限元數(shù)值模擬求得的自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場作用下的計算值 σki（第k觀測點，第i種工況）作為自變量，則多元線性回歸方程為

1 工程概況

1.1 地形地貌及地層巖性

G4216線寧南至攀枝花段高速公路火山隧道全長7 145 m，最大埋深466.9 m. 縱斷面如圖1所示，SX-1~SX-5為豎向應(yīng)力提取線；ZX-1~ZX-5為水平方向應(yīng)力提取線. ZK390+755～ZK394+500段穿越地層巖性主要為泥巖、砂巖；ZK394+500～ZK397+900段圍巖為花崗閃長巖. 隧道軸線穿越花崗質(zhì)侵入巖附近，巖性變化劇烈，為硬、軟巖交界帶，且在高地應(yīng)力作用下，堅硬的花崗閃長巖具備發(fā)生巖爆的條件，因此，十分必要進行隧址區(qū)域初始地應(yīng)力場反演分析.

圖1 火山隧道縱斷面Fig. 1 Longitudinal section of Huoshan tunnel

1.2 研究區(qū)域地應(yīng)力特征

線路區(qū)域位于川滇地區(qū)，以極為發(fā)育的南北向構(gòu)造占主導(dǎo)，與之配套的北西、北東向構(gòu)造和東西向構(gòu)造均有發(fā)育，按照Anderson理論和摩爾庫倫理論分析，研究區(qū)域應(yīng)力場控制方向應(yīng)為NNW～NWW向. 崔效鋒等[13]利用多種應(yīng)力數(shù)據(jù)分析得到的結(jié)論是該區(qū)域整體的應(yīng)力場方向為NNW向，約為N10°W，震源機制解類型主要為走滑型.

1.3 隧址區(qū)初始地應(yīng)力測量

根據(jù)火山隧道地應(yīng)力測試資料，在里程ZK395+320附近采用水壓致裂法進行了鉆孔火隧SK-02原位地應(yīng)力測試，鉆孔位置如圖1所示，測試結(jié)果如表1所示，表中： σv為豎向主應(yīng)力； σH為最大水平主應(yīng)力； σh為最小水平主應(yīng)力. 鉆孔位置距本文重點研究的侵入體前沿區(qū)域較近，在該區(qū)域內(nèi)反演誤差相對較小，因此認為可以利用該鉆孔數(shù)據(jù)進行花崗閃長巖侵入面附近地應(yīng)力的反演分析.

表1 SK-02鉆孔水壓致裂原位地應(yīng)力測量結(jié)果Tab. 1 Initial geostress measurement results of hydraulic fracturing method in SK-02 borehole

由表1可知：鉆孔附近區(qū)域初始地應(yīng)力場以水平主應(yīng)力為主，構(gòu)造應(yīng)力占主導(dǎo)地位；4個孔深位置的地應(yīng)力分布均呈現(xiàn) σH> σv> σh的特征，且隨著埋深的增加，各應(yīng)力分量也相應(yīng)增大；該孔兩段的印模結(jié)果表明，最大水平主應(yīng)力方向為N9°W～N15°W，測孔附近的地應(yīng)力場以NNW向為主，測試結(jié)果與前述區(qū)域地應(yīng)力分布特征吻合，驗證了測量結(jié)果的可靠性.

2 火山隧道隧址區(qū)地應(yīng)力反演分析

2.1 三維數(shù)值模型的建立

以隧道線路平面約8 000 m × 1 000 m的長方形區(qū)域作為計算域（考慮隧道軸線附近幾何信息的錄入），模型底面取至隧道軸線以下300 m，基于地勘資料提供的等高線平面圖建立頂面地表，導(dǎo)入Surfer軟件并將克里金插值法得到的高精度地形坐標(biāo)值輸入有限元軟件ANSYS中求得，具體數(shù)值模型如圖2所示. 巖體材料參數(shù)如表2所示，在模型以砂巖、泥巖為主的區(qū)域，沿隧道軸線砂巖、泥巖以50～150 m不等的厚度大量交替分布，且無斷層、褶皺等不連續(xù)帶，同時考慮到花崗閃長巖彈性模量幾乎是另外兩種巖體的5倍，在實際材料參數(shù)的設(shè)定中按照砂巖、泥巖兩種巖體所占權(quán)重，將該區(qū)域巖體材料參數(shù)均設(shè)定為表2中砂巖、泥巖.

The Galaxy gets brighter than ever, rain will stop and it will clear.

表2 巖體物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)Tab. 2 Physico-mechanical parameters of rock masses

2.2 模型邊界條件

由圖5（b）、（c）可知：豎向應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力主要受埋深影響明顯，無論是花崗閃長巖內(nèi)部，還是外部，其主應(yīng)力量值均隨埋深的增加而增加；在花崗閃長巖邊界，主應(yīng)力量值減小幅度較最大水平主應(yīng)力更小，且變化趨勢更加平緩.

圖3 模型荷載示意Fig. 3 Model load indication

2.3 原位地應(yīng)力坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化

現(xiàn)場實測原位地應(yīng)力所采用的坐標(biāo)系以主應(yīng)力實際方向建立，而數(shù)值模型建立的坐標(biāo)系顯然與其不同. 為方便驗證反演效果，需將地應(yīng)力實測值進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，變?yōu)榕c模型相同的坐標(biāo)系. 按照彈性力學(xué)應(yīng)力分量坐標(biāo)變換理論，新坐標(biāo)系下實測地應(yīng)力分量坐標(biāo)轉(zhuǎn)化公式如式（1），其中，v,w=x,y,z.

圖3中的產(chǎn)品質(zhì)量信用理論模型是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量信用關(guān)系模型的一種表達方式。產(chǎn)品質(zhì)量信用意愿、產(chǎn)品質(zhì)量提供能力是產(chǎn)品質(zhì)量信用水平的內(nèi)部決定因素，對應(yīng)的影響指標(biāo)為決定型指標(biāo)。產(chǎn)品質(zhì)量保障能力是產(chǎn)品質(zhì)量信用水平的外在表現(xiàn)因素，對應(yīng)的影響指標(biāo)為反映型指標(biāo)。即產(chǎn)品質(zhì)量信用意愿、產(chǎn)品質(zhì)量提供能力和產(chǎn)品質(zhì)量保障能力三個方面是該關(guān)系模型的輸入，輸出的是產(chǎn)品質(zhì)量信用水平。因此，企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量信用評價的關(guān)系表達式可以表示為：

式中：σvw為原坐標(biāo)系應(yīng)力； α1′v、α2′v、α3′v、αw′w為坐標(biāo)轉(zhuǎn)化系數(shù).

運用式（1）將表1實測原位地應(yīng)力進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，得到與數(shù)值模型相同坐標(biāo)系下的應(yīng)力分量，如表3所示.

表3 實測原位地應(yīng)力值與回歸值對比Tab. 3 Comparison of measured initial geostress values and regression values MPa

2.4 多元線性回歸法反演原理

此外，農(nóng)牧民群眾對于小型農(nóng)田水利工程的養(yǎng)護管理重視程度不足，不能做到很好的維護，出現(xiàn)問題之后無人問及，導(dǎo)致農(nóng)田水利工程損傷范圍越來越大，嚴重的導(dǎo)致農(nóng)田水利工程廢棄不能利用，對灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用產(chǎn)生影響。

綜合已有研究，大多分析了埋深對初始地應(yīng)力場分布的影響，鑒于本文工程背景較為特殊，考慮到地層中花崗質(zhì)侵入巖對初始地應(yīng)力場的擾動，其分布規(guī)律的影響因素顯然不單只有埋深，侵入體分布形態(tài)往往決定了圍巖的受擠壓程度，因此也應(yīng)從侵入體分布形態(tài)的角度進行討論.

式中： σjk為第k觀測點j應(yīng)力分量的觀測值，應(yīng)力分量j=1,2,···6 ，對應(yīng)6個初始應(yīng)力分量； σjki為第i種工況下第k觀測點j應(yīng)力分量的有限元數(shù)值模擬計算值.

利用有限元數(shù)值模擬得到相應(yīng)于地應(yīng)力實測點處的計算值，代入式（5）后即可求出該點處的回歸反演值，表3中列出了火隧SK-02鉆孔不同深度實測值與有限元回歸值. 其中正應(yīng)力反演結(jié)果較為接近于實測值，最小絕對誤差為0.04 MPa，最大絕對誤差為1.13 MPa，最大相對誤差為18.6%，最小相對誤差僅0.5%. 剪切應(yīng)力反演結(jié)果的絕對誤差很小，但由于剪切應(yīng)力量值本就較小，導(dǎo)致相對誤差偏大. 方位角的反演值在測點3處為N12.9°W，測點4為N13.1°W，對比表1實測值可知誤差最大不超過4°.總體而言反演效果較好，且結(jié)果可靠.

3 隧址區(qū)地應(yīng)力反演結(jié)果

3.1 多元回歸系數(shù)的確定

基于多元線性回歸法原理，利用式（4）解得多元回歸系數(shù)：自由項b0=1.57 ，自重應(yīng)力場回歸系數(shù)b1=1.08 ，X向構(gòu)造應(yīng)力場b2=5.0 ，Y向構(gòu)造應(yīng)力場b3=4.23 ，水平剪切構(gòu)造應(yīng)力場b4=19.33 . 依據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，對多元回歸效果進行顯著性檢驗，計算得到負相關(guān)系數(shù)R=0.987 ，接近于1，說明自變量與因變量之間相關(guān)程度很高，且F顯著性統(tǒng)計量F=1.2×10?8，遠小于顯著性水平0.01，同樣說明回歸效果顯著. 則火山隧道隧址區(qū)巖體原位地應(yīng)力場回歸反演值為

式中： σzi為自重應(yīng)力場； σgou1、 σgou2分別為X、Y方向均勻擠壓構(gòu)造運動引起的應(yīng)力場； σgou3為水平面內(nèi)純剪構(gòu)造運動引起的應(yīng)力場.

依據(jù)最小二乘法原理,觀測值與回歸值之間的殘差平方和將達到最小使得殘差平方和為最小值的方程式如式（4）所示. 求解該方程式，得到4+1個待定回歸系數(shù)b=(b0,b1,b2,b3,b4)T，則隧址區(qū)域內(nèi)所有點的回歸初始地應(yīng)力可通過式（2）得到.

3.2 隧道軸線初始地應(yīng)力場分布探究

首先，對花崗質(zhì)侵入巖內(nèi)各重要部位進行名稱的約定，方便后文討論. 將花崗閃長巖侵入體內(nèi)右側(cè)臨近砂、泥巖區(qū)域稱為“侵入體前沿區(qū)域”（如圖1所示），將花崗閃長巖與砂、泥巖交接面稱為“侵入面”. 受限于火山隧道鉆孔數(shù)量較少，雖距鉆孔位置較遠處存在一定的誤差影響，在重點討論侵入體前沿區(qū)域附近地應(yīng)力特征之前，仍有必要對隧道整體軸線的初始地應(yīng)力場分布進行探討.

基于區(qū)域地應(yīng)力場反演結(jié)果，進一步對隧道軸線（圖1中ZX-2）初始地應(yīng)力場分布規(guī)律進行探討，考慮到模型邊界效應(yīng)帶來的誤差影響，在隧道軸線初始地應(yīng)力提取時，剔除了左、右洞口段約800 m范圍內(nèi)的應(yīng)力值，其分布見圖4所示.

一般而言，但凡新成立的部門在選才用人上都很重視專門學(xué)識，前清舊員們大多不具備專門學(xué)識，因此成為被裁汰的主要對象。但對此極力反對者有之，其理由是政府正當(dāng)用人之際，應(yīng)力為挽留才是。如交通部被裁撤人員覺得去留不公平，遂于4月28日在湖廣會館開會，研究對待梁士詒、葉恭綽之方法。同日，南方交通部人員針對此事在金臺旅館開會，研究如何到部履職問題。時人評論：“兩相映照，頗耐人尋味也?！?/p>

游泳，既可追求競技成績表現(xiàn)，又能彰顯身體流暢美感；既能比時間，又能比距離；既蘊含戶外體驗的生存實用性，又呈現(xiàn)促進健康的健身功效性；游泳鍛煉既可強身、健體，又可怡情、增趣，還可在戶外水域及大江大海中乘風(fēng)破浪、揮臂勇往直前，用身體的經(jīng)歷詮釋并體會人與自然的辯證關(guān)系，從而磨煉精神品質(zhì)，堅定意志信念。游泳運動對參與個體帶來的身心感受是特殊的，亦呈現(xiàn)出不同于其他體育運動的獨特項目文化。

圖4 隧道軸線初始地應(yīng)力分布Fig. 4 Initial geostress distribution of the tunnel axis

從圖中可以看出：豎向應(yīng)力的分布與隧道埋深規(guī)律相似，即隨著埋深的增加，豎向主應(yīng)力增大，這是由于豎向主應(yīng)力主要源自巖體自重應(yīng)力；在兩個山峰最高點附近區(qū)域ZK396+200～ZK395+400、ZK394+500～393+500內(nèi)初始應(yīng)力場以豎向主應(yīng)力占主導(dǎo)；軸線上其他位置豎向應(yīng)力的分布基本符合山體輪廓線的起伏.

水平主應(yīng)力的分布規(guī)律較豎向應(yīng)力更加復(fù)雜，在ZK397+000～ZK394+600花崗閃長巖區(qū)域，水平主應(yīng)力分布規(guī)律與埋深關(guān)聯(lián)性不大，先小幅度減小后急劇增大. 結(jié)合圖1，花崗質(zhì)侵入巖橫截面中間部位較寬，兩側(cè)相對較窄，而較窄的橫截面區(qū)域內(nèi)侵入體受擠壓構(gòu)造作用更大，應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，這是造成花崗閃長巖區(qū)域水平主應(yīng)力值中間小、兩側(cè)大的原因. 同時花崗質(zhì)侵入巖產(chǎn)狀為巖床型，其經(jīng)過地殼斷裂張力持續(xù)作用下擠入圍巖層間空隙中，在隧道軸線接近侵入體前沿區(qū)域，在地質(zhì)構(gòu)造作用下所產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力值也就越大，這是造成鄰近侵入面處應(yīng)力急劇增加的原因. 圖1中右側(cè)砂、泥巖范圍內(nèi)，由于巖性更加單一，水平主應(yīng)力分布較為穩(wěn)定，這與該區(qū)域埋深變化不大相符合，其中最大水平主應(yīng)力隨埋深近乎線性變化，最小水平主應(yīng)力則在小范圍內(nèi)浮動.

總體來看，隧道軸線初始應(yīng)力場由于花崗質(zhì)侵入巖的存在呈較為復(fù)雜的分布：1） 在隧道樁號ZK396+200～ZK395+400內(nèi) σv>σH>σh，在隧道樁號ZK393+200～ZK392+100范圍內(nèi) σH>σv>σh，其余區(qū)段由于受埋深及巖性變化的影響，分布規(guī)律較為離散. 2） 花崗質(zhì)侵入巖一側(cè)（圖1中左側(cè)區(qū)域）主應(yīng)力量值均整體大于泥巖、砂巖一側(cè)（圖1中右側(cè)區(qū)域），這是由于受巖性變化的影響，花崗閃長巖彈性模量較大，造成區(qū)域內(nèi)主應(yīng)力量值較高. 3） 主應(yīng)力值在花崗質(zhì)侵入巖邊界ZK394+600附近均急劇降低，是由于巖性突變引起，造成花崗閃長巖一側(cè)應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，其中最大水平主應(yīng)力受其影響較大，減幅5.30 MPa；而豎向應(yīng)力及最小水平主應(yīng)力受影響較小，減幅分別為2.70、2.00 MPa.

4 花崗質(zhì)侵入巖區(qū)域初始地應(yīng)力分布

4.1 花崗質(zhì)侵入巖區(qū)域初始地應(yīng)力量值分布規(guī)律

統(tǒng)計學(xué)中，利用最小二乘估計的方法求得回歸系數(shù)bi是求解多元線性回歸方程的關(guān)鍵. 假定有m個觀測點，每一個測點有6個觀測分量，則最小二乘法的殘差平方和為

基于隧址區(qū)初始地應(yīng)力場反演結(jié)果，在樁號ZK395+400～ZK393+500區(qū)域內(nèi)，以豎向間隔每60 m提取與隧道軸線ZX-2平行的ZX-1、ZX-3、ZX-4、ZX-5沿線（如圖1）的地應(yīng)力結(jié)果，如圖5所示.

花崗閃長巖區(qū)域5條豎向應(yīng)力提取線SX-1～SX-5的初始地應(yīng)力分布如圖6所示.

高血壓較易發(fā)生的合并癥為左心室肥厚伴左心衰竭，誘因與心臟左心房變大和心臟血流動力學(xué)改變存在相關(guān)性，與此同時，增加循環(huán)阻力后會致使左心室形成代償性向心性肥厚，從而提升左心衰竭發(fā)生率。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計表明，在高血壓疾病中左心室肥厚伴左心衰竭的比例可達0.4%，同時該疾病的病情相對危重，若不能實施治療會對其生命安全構(gòu)成危及[4]。由此可見，盡早診斷和盡早治療對生存質(zhì)量的提升具有重要意義。

對共性問題進行綜合分析，打出“組合拳”。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的評價規(guī)則，對全市指標(biāo)評價結(jié)果進行多層面多維度綜合分析，找出共性問題。例如，對干部廉政守正問題進行分析時，發(fā)現(xiàn)全市多家單位在辦理群眾投訴舉報時有不及時、不到位現(xiàn)象，不同程度存在干部不作為、慢作為問題。為此，我們依托“民聲通”、政風(fēng)熱線等平臺，針對部門行業(yè)存在的突出問題開展專項治理，倒逼黨員干部勇于擔(dān)當(dāng)、履職為民，切實改進廣大黨員干部的工作作風(fēng)。

表4 最大水平主應(yīng)力減小量值Tab. 4 Maximum horizontal principal stress reduction magnitude

由于水壓致裂法所測得原位地應(yīng)力未包含鉛垂面內(nèi)剪切應(yīng)力，因此僅將對工程區(qū)域巖體初始地應(yīng)力場影響較大的4種基本因素作為模型邊界條件（所受荷載如圖3所示，其中：G為自重荷載；F為水平構(gòu)造荷載；U、V分別為X、Y方向平面剪切構(gòu)造荷載）：1） 自重應(yīng)力場，對模型底面及側(cè)面施加法向約束，并對模型施加Z向重力荷載；2）X向水平構(gòu)造應(yīng)力場，對模型兩側(cè)（左、右面）施加X方向水平均布荷載模擬該方向上的構(gòu)造應(yīng)力，同時對底面及未加載的兩個側(cè)面施加法向約束；3）Y向水平構(gòu)造應(yīng)力場，對模型兩側(cè)（前、后面）施加Y方向水平均布荷載，底面及未加載的兩個側(cè)面施加法向約束；4）XOY平面剪切構(gòu)造應(yīng)力場：通過對模型四個側(cè)面施加邊界位移用以等效剪應(yīng)力[14]，具體在前、后面施加0.01 m位移，左、右面施加0.08 m位移.

圖5 ZX-1～ZX-5初始地應(yīng)力分布Fig. 5 Initial geostress distribution (ZX-1?ZX-5 )

從圖5（a）可知：在花崗閃長巖侵入面處，ZX方向5條軸線最大水平主應(yīng)力有明顯的衰減，由于不同埋深的5條軸線與花崗閃長巖侵入面交點不同，因此其發(fā)生衰減的里程樁號也不一樣，按照ZX-5～ZX-1的順序先后驟減，其正好符合花崗閃長巖邊界線的分布；每條曲線衰減幅度并不相同，每條曲線應(yīng)力量值的減小量如表4所示，其中ZX-1曲線在最大水平主應(yīng)力衰減處埋深約為372 m，應(yīng)力減小幅度為4.5 MPa，ZX-5曲線應(yīng)力衰減處埋深約為128 m，應(yīng)力減小幅度為5.7 MPa；除ZX-4外，埋深較淺的ZX-3、ZX-5曲線應(yīng)力減小量大于埋深較深的ZX-1及ZX-2曲線應(yīng)力減小量，由此可見在花崗質(zhì)侵入巖邊界處最大水平主應(yīng)力減小幅度在埋深較淺處大于埋深較深處；埋深越大，最大水平主應(yīng)力分量受地層巖性改變的影響越小，量值越趨于穩(wěn)定；在最大水平主應(yīng)力發(fā)生驟減之前，即花崗閃長巖區(qū)域內(nèi)，ZX-1～ZX-5應(yīng)力值相差不大，反映出最大水平主應(yīng)力在花崗閃長巖內(nèi)部分布較為穩(wěn)定，而最大水平主應(yīng)力發(fā)生驟減之后，最大水平主應(yīng)力分布隨埋深的增大而增大.

由圖6可知，越接近花崗質(zhì)侵入巖前沿，侵入面斜率越大，主應(yīng)力量值越大. 1） 其中最大水平主應(yīng)力更為明顯，圖6（a）中在花崗閃長巖內(nèi)部（高程約1.90 km以下），SX-5的最大水平主應(yīng)力平均比其余曲線大約3.0 MPa，而其余曲線最大水平主應(yīng)力量值相差不大. 高程在花崗閃長巖以上時，其量值分布符合埋深的變化情況，埋深較淺的SX-3、SX-4沿線最大水平主應(yīng)力值更小. 2） 豎向應(yīng)力（圖6（b）），在邊界衰減幅度變?nèi)酰恐惦S高程幾乎線性分布，符合豎向應(yīng)力分布特征. 3） 最小水平主應(yīng)力的分布將其背后機理呈現(xiàn)得更為明顯，首先從距離花崗質(zhì)侵入巖前沿區(qū)域遠近而言，圖6（c）中越接近花崗質(zhì)侵入巖前沿，受構(gòu)造擠壓作用越大，最小水平主應(yīng)力量值也越大，如在花崗閃長巖內(nèi)部，最小水平主應(yīng)力位置從大到小依次為SX-5、SX-4、SX-3、SX-1、SX-2，僅在SX-1及SX-2處出現(xiàn)例外. 結(jié)合圖1可知，形成這一例外是由于SX-1的埋深遠大于SX-2對應(yīng)位置的埋深. 這說明在侵入體內(nèi)部，埋深和侵入體分布形態(tài)均是影響初始地應(yīng)力分布的重要因素.

要抓住民俗文化核心，找準產(chǎn)品開發(fā)模式，使之成為傳承、展現(xiàn)中國精神風(fēng)貌和軟實力的有效載體。桂林陽朔《印象劉三姐》，是全球最大的山水實景演出，它的文化核心就是“劉三姐民間故事”。通過大導(dǎo)演、大場面的制作模式，把民族風(fēng)情、民歌文化還有民間故事和現(xiàn)代的藝術(shù)表現(xiàn)手法相結(jié)合，打造出了獨特自然景觀與藝術(shù)魅力并存的全新演出形式，吸引了大量國內(nèi)外游客，僅2011年就接待觀眾150萬人次。

4.2 侵入面區(qū)域初始地應(yīng)力方位角分布規(guī)律

在花崗閃長巖侵入面，由于巖性的突變及侵入構(gòu)造作用的影響，主應(yīng)力方向也會發(fā)生較大改變.

②以服務(wù)發(fā)展為宗旨，以促進就業(yè)為導(dǎo)向．面向經(jīng)濟社會發(fā)展需要和生產(chǎn)服務(wù)一線培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才，為建設(shè)人力資源強國和創(chuàng)新型國家提供人才支撐．

提取圖1中ZX-1～ZX-5及SX-1～SX-5沿線與花崗閃長巖邊界線交點兩側(cè)的回歸計算結(jié)果，為便于討論，以下對方位角的敘述均采用主應(yīng)力方向與X軸（隧道軸線）的夾角代替，各交點兩側(cè)不同巖性的最大水平主應(yīng)力與X軸夾角如表5所示. 圖7給出了表5中各點夾角的示意圖，圖中將各點最大水平主應(yīng)力及最小水平主應(yīng)力方向投影到坐標(biāo)系的水平面上，并引入了X軸以方便討論.

從表5可以發(fā)現(xiàn)，最大水平主應(yīng)力方向在花崗閃長巖及砂、泥巖中發(fā)生了大角度變化. 圖7中測點1在花崗閃長巖內(nèi)最大水平主應(yīng)力方向為88.1°，而到了花崗閃長巖外側(cè)（砂、泥巖內(nèi)側(cè)），方向劇烈變化為 ?86.7°. 另一方面，除個別點外，大致存在著埋深越大，最大水平主應(yīng)力與X軸夾角越大，如埋深較淺的測點12和5，花崗閃長巖內(nèi)最大水平主應(yīng)力與X軸夾角分別為15.2° 及53.5°，而在埋深較深的測點10和1，夾角分別達到了89.4° 和88.1°. 從花崗閃長巖分布形態(tài)對最大水平主應(yīng)力方向的影響可知，越接近侵入體前沿，測點4、3、2、1最大水平主應(yīng)力夾角逐漸變大，同時花崗閃長巖內(nèi)外兩側(cè)最大水平主應(yīng)力之間的夾角也逐漸變大，這與4.1節(jié)中討論量值變化時的規(guī)律一致，即越接近侵入體前沿，主應(yīng)力受構(gòu)造作用影響更為明顯. 而在遠離花崗閃長巖前沿區(qū)域該規(guī)律并不明顯，大部分區(qū)域夾角的分布主要還是受埋深的影響.

圖7 最大水平主應(yīng)力與X軸夾角示意Fig. 7 Diagram of the angles between maximum horizontal principal stress andX-axis

5 結(jié) 論

1） 隧址區(qū)初始地應(yīng)力場受花崗閃長巖侵入體地層的影響，其分布規(guī)律較一般工況更加復(fù)雜. 在侵入體內(nèi)部，埋深和侵入體分布形態(tài)均是影響初始地應(yīng)力場的重要因素.

2） 主應(yīng)力量值在侵入體內(nèi)側(cè)到外側(cè)出現(xiàn)急劇降低的特性，其中最大水平主應(yīng)力減小幅度最大. 同時侵入體一側(cè)的主應(yīng)力量值整體大于砂巖、泥巖一側(cè). 隧道軸線方向：豎向應(yīng)力主要受埋深的影響，其隨著埋深的增大而增大；最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力在侵入體內(nèi)部的分布與埋深關(guān)聯(lián)性較弱，兩者與對應(yīng)位置處侵入體橫截面大小及距侵入體侵入面位置有關(guān)，侵入體橫截面越小、距侵入面越近，水平主應(yīng)力量值越大. 侵入體前沿區(qū)域擠壓構(gòu)造作用更加明顯，其應(yīng)力量值明顯大于侵入體其余區(qū)域；除侵入體前沿區(qū)域外，最大水平主應(yīng)力量值變化不大；同時經(jīng)過侵入面前后應(yīng)力量值的減小量與埋深成反比.

3） 侵入體內(nèi)外側(cè)水平主應(yīng)力方向發(fā)生大角度變化，最大水平主應(yīng)力與X軸夾角隨埋深的增大而增大.

4） 探明侵入巖地層隧址區(qū)地應(yīng)力分布規(guī)律，對預(yù)測隧道未開挖區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)提供了依據(jù)，可對類似工程提供參考. 施工中應(yīng)加強現(xiàn)場地應(yīng)力實測，在修正反演結(jié)果的基礎(chǔ)上實現(xiàn)動態(tài)預(yù)測、動態(tài)設(shè)計.