[口头报告]不同走向断裂的局部应力场偏转特征及其对断裂活动性的指示意义

不同走向断裂的局部应力场偏转特征及其对断裂活动性的指示意义
编号：3795 稿件编号：3271 访问权限：私有 更新：2023-04-19 09:40:46 浏览：351次 口头报告

报告开始：2023年05月07日 09:07 （Asia/Shanghai）

报告时间：8min

所在会议：[3A] 3A、地质灾害与工程地质 » [3A-2] 3A-2 地质灾害与工程地质

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摘要
        认识构造应力作用下断裂局部应力场的演化特征对于断裂的活动性分析具有重要意义。利用水泥、石膏、河砂、腻子粉及硼砂等材料制作尺寸为2000 mm×1000 mm×1000 mm的类岩体模型，预制不同走向断裂走向（θ=15°、30°、35°、45°、60°）的裂隙，通过对模型进行单轴压缩试验，研究外荷载作用下断裂局部应力场的时空演化特征及其对断裂活动性的指示意义。结果表明：本模型的断裂扩展规律基本符合简单剪切模型，首先发生拉伸断裂形成主走滑位移带（PDZ），其方向与断裂走向基本一致，诱导出次级应力场，在局部挤压应力 ( s1 ) 和局部伸展应力 ( s3) 共同作用下形成次级破裂里德尔R剪切和与其共轭的R’剪切以及同向剪切破裂P。此外，基于断裂扩展规律以及应力-应变曲线变化趋势，可将不同走向断裂模型的活动性划分为活动启动阶段（FAI）、稳定发展阶段（FSD）和非稳定发展阶段（FUD）三个阶段；断裂局部应力场偏转角（∆θ）值域范围为（-45°，45°），在FAI阶段波动最为剧烈且变化幅度最大，FSD阶段变化较为明显，总体而言，压缩应力区的偏转角变化幅度要明显高于拉伸应力区，不同走向断裂活的动性程度：60°>35°>45°>30°>15°；此外各走向断裂的压缩应力区、拉伸应力区的偏转角与速率相关程度都为FSD>FUD>FAI；其中FSD阶段可用logistic趋势预测模型进行较好拟合。在θ=30°模型的压缩应力区的局部应力场偏转能较好地表征断裂的活动性，∆θ值域为-10°至-0°时，断裂活动性水平较低，处于发展阶段；∆θ值域为0°至-5°，断裂活动性水平中等；∆θ值域为5°至10°，断裂发展即将进入非稳定破坏阶段，断裂活动剧烈。该成果为地壳应力场的研究和断裂活动性的评价提供试验参考。
关键字
局部应力场,偏转角,模型实验,断裂活动性
报告人
苏占东
防灾科技学院

稿件作者
苏占东 防灾科技学院
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