鉆孔應(yīng)變觀測點到地面載荷干擾源最小_安靜_距離的理論分析

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1、第23卷第23期巖石力學(xué)與工程學(xué)報23(23)：4063～40672004年12月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringDec.，2004鉆孔應(yīng)變觀測點到地面載荷干擾源*最小“安靜”距離的理論分析邱澤華(中國地震局地殼應(yīng)力研究所北京100085)摘要河流、湖泊、倉庫和鐵路，是幾種主要影響鉆孔應(yīng)變觀測的地面載荷變化干擾源。針對這些干擾影響分別建立了不同的模型，提出了針對一定的干擾限定指標(biāo)，估計觀測點到干擾源的最小“安靜”距離的方法。關(guān)鍵詞地球物理學(xué)，鉆孔應(yīng)變觀測臺站，干擾，“安靜”距離分類號P315.62文獻(xiàn)

2、標(biāo)識碼A文章編號1000-6915(2004)23-4063-05THEORETICSTUDIESONTHESHORTEST‘QUIET’DISTANCEBETWEENBOREHOLESTRAINOBSERVATORYSITEANDSURFICIALMECHANICALDISTURBANCESOURCESQiuZehua(InstituteofCrustalDynamics，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100085China)AbstractRivers，lakes，largestoragesandrailw

3、ayaresomeofthemaindisturbancesourcestoaffectthestrainfieldofboreholestrainobservatoryduetoloadingandunloadingonthesurface.Inthispaper，thecorrespondingmodelsareestablishedforeachofthesedisturbancesources，respectively，inordertodeterminetheshortest‘quiet’distancebetweenthesiteofbore

4、holestrainobservatoryandthesources.Keywordsgeophysics，boreholestrainobservatory，disturbance，‘quiet’distance中國的鉆孔應(yīng)力-應(yīng)變觀測，三十多年前在李四1引言光先生倡導(dǎo)下開展起來，有多種類型，有的曾經(jīng)具[2～6]有國際先進(jìn)水平。文[7]介紹了國內(nèi)的鉆孔應(yīng)力-在正在啟動的美國龐大的“板塊邊界觀測”應(yīng)變觀測現(xiàn)狀，目前約有40個觀測點，基本上分布(PBO)項目中，非常引人矚目的是，鉆孔應(yīng)變觀測于東部地區(qū)。文[8]提出了我國鉆孔應(yīng)力-應(yīng)變觀測的將與GPS一起作

5、為2個最重要的觀測手段，其觀測發(fā)展構(gòu)想?！笆濉逼陂g，我國的鉆孔應(yīng)變觀測臺站點將大量布設(shè)在美國圣安德列斯斷層附近，用來觀數(shù)目將在目前的基礎(chǔ)上增加近2倍，這將對我國地測研究那里的板塊邊界運(yùn)動。文[1]對國外鉆孔應(yīng)變球動力學(xué)以及地震學(xué)研究產(chǎn)生重大影響。觀測的發(fā)展現(xiàn)狀作了比較全面的綜述，指出：鉆孔鉆孔應(yīng)變連續(xù)觀測的分辨率比GPS高2～3個應(yīng)變觀測有諸多優(yōu)點：精度高，頻帶寬，受地表影數(shù)量級。為達(dá)到研究構(gòu)造運(yùn)動的目標(biāo)，需要有一個響小，受地形限制少，安裝方便，維護(hù)簡單等?！鞍察o”的環(huán)境來捕捉地殼構(gòu)造運(yùn)動信息。文[9]給2004年5月8日收到初稿，2004年8月9日收

6、到修改稿。*科技部“數(shù)字化地震前兆觀測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”項目資助課題。作者邱澤華簡介：男，43歲，1982年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系地震地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)任研究員、博士研究生，主要從事地球動力學(xué)、地震、地應(yīng)力-應(yīng)變觀測等方面的研究工作。E-mail：qzhbh@163.com。?4064?巖石力學(xué)與工程學(xué)報2004年出了一些鉆孔應(yīng)變觀測受地面載荷變化干擾的例位變化而影響鉆孔應(yīng)變觀測的。需要注意的是：對子。于同樣的水位變化，不同寬度的河流的影響是不同全面、系統(tǒng)地分析鉆孔應(yīng)變觀測如何受地面載的。作為一級近似，可以把河流設(shè)想成筆直的、固荷變化干擾，這在國內(nèi)外一直都是一項沒有得到

7、充定寬度、無限長的，這樣可建立一個二維無限半平分重視和開展的基礎(chǔ)研究工作。在所有與地面載荷面邊界上作用有限均布載荷的模型(圖1)。變化有關(guān)的對鉆孔應(yīng)變觀測的干擾源中，河流、湖泊、倉庫(貨場、列車編組站)和鐵路是比較重要的幾種。本文針對這幾種地面載荷變化干擾建立一些理論模型，提出估計觀測點到干擾源的最小“安靜”距離的方法。2基本方法鉆孔應(yīng)變觀測通常被稱為“定點”觀測，具有圖1計算河流水位變化對鉆孔應(yīng)變觀測影響的示意圖不可移動性。同時，目前建立一個觀測點的費(fèi)用仍Fig.1Sketchforthecalculationofinfluenceofriverwat

8、er然相當(dāng)高。因此，用大量的實驗來定量地確定各種tableonboreholes