钻孔应变观测点到地面载荷干扰源最小_安静_距离的理论分析

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1、第23卷第23期岩石力学与工程学报23(23)：4063～40672004年12月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringDec.，2004钻孔应变观测点到地面载荷干扰源*最小“安静”距离的理论分析邱泽华(中国地震局地壳应力研究所北京100085)摘要河流、湖泊、仓库和铁路，是几种主要影响钻孔应变观测的地面载荷变化干扰源。针对这些干扰影响分别建立了不同的模型，提出了针对一定的干扰限定指标，估计观测点到干扰源的最小“安静”距离的方法。关键词地球物理学，钻孔应变观测台站，干扰，“安静”距离分类号P315.62文献

2、标识码A文章编号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中国的钻孔应力-应变观测，三十多年前在李四1引言光先生倡导下开展起来，有多种类型，有的曾经具[2～6]有国际先进水平。文[7]介绍了国内的钻孔应力-在正在启动的美国庞大的“板块边界观测”应变观测现状，目前约有40个观测点，基本上分布(PBO)项目中，非常引人瞩目的是，钻孔应变观测于东部地区。文[8]提出了我国钻孔应力-应变观测的将与GPS一起作

5、为2个最重要的观测手段，其观测发展构想。“十五”期间，我国的钻孔应变观测台站点将大量布设在美国圣安德列斯断层附近，用来观数目将在目前的基础上增加近2倍，这将对我国地测研究那里的板块边界运动。文[1]对国外钻孔应变球动力学以及地震学研究产生重大影响。观测的发展现状作了比较全面的综述，指出：钻孔钻孔应变连续观测的分辨率比GPS高2～3个应变观测有诸多优点：精度高，频带宽，受地表影数量级。为达到研究构造运动的目标，需要有一个响小，受地形限制少，安装方便，维护简单等。“安静”的环境来捕捉地壳构造运动信息。文[9]给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“数字化地震前兆观测技术标准”项目资助课题。作者邱泽华简介：男，43岁，1982年毕业于北京大学地质系地震地质专业，现任研究员、博士研究生，主要从事地球动力学、地震、地应力-应变观测等方面的研究工作。E-mail：qzhbh@163.com。•4064•岩石力学与工程学报2004年出了一些钻孔应变观测受地面载荷变化干扰的例位变化而影响钻孔应变观测的。需要注意的是：对子。于同样的水位变化，不同宽度的河流的影响是不同全面、系统地分析钻孔应变观测如何受地面载的。作为一级近似，可以把河流设想成笔直的、固荷变化干扰，这在国内外一直都是一项没有得到

7、充定宽度、无限长的，这样可建立一个二维无限半平分重视和开展的基础研究工作。在所有与地面载荷面边界上作用有限均布载荷的模型(图1)。变化有关的对钻孔应变观测的干扰源中，河流、湖泊、仓库(货场、列车编组站)和铁路是比较重要的几种。本文针对这几种地面载荷变化干扰建立一些理论模型，提出估计观测点到干扰源的最小“安静”距离的方法。2基本方法钻孔应变观测通常被称为“定点”观测，具有图1计算河流水位变化对钻孔应变观测影响的示意图不可移动性。同时，目前建立一个观测点的费用仍Fig.1Sketchforthecalculationofinfluenceofriverwat

8、er然相当高。因此，用大量的实验来定量地确定各种tableonboreholes