李鹏等：中国大陆金属矿区实测地应力分析及应用 ·329 直主应力之比(K.)3个侧压系数随埋深的变化规 的差异有关.整体上，K.m的分布范围为0.85~5.12， 律.对3个侧压系数随埋深的变化进行回归分析，并 平均为2.16：Km的分布范围为0.27~3.12，平均为 拟合出3个侧压系数的内外包络线，结果分别为式 1.06:K.的分布范围为0.71~4.06，平均为1.61.随 (11)和(12) 着深度的增加，3个侧压系数逐渐收敛，最后趋向于一 100 03k≤05 (10) 个恒定值.具体来看，由图6(a)知，K.值几乎全部 H 大于1，主要集中在1.00~2.50之间，有135个数据， K.=103.70 1.83, 约占全部数据的81.8%.埋深H在44m~400m时， H K.m多为1.00~3.00：随着H的增加，K,m有下降趋 80.62 Kh.min= +0.80 (11) 势，400m<H<975m时，主要在1.50~2.50之间. H 92.16+1.31. K.m最后趋向于1.83.由图6(b)知，K.主要集中在 H 0.50~1.50之间，有146个数据，约占全部数据的 38.23 88.5%.44m<H<400m时，Km多为0.50~1.50： H +1.05≤K.m≤ 267.73 H +2.49, 400m<H<975m时，K.的变化范围减小，主要在 18.52 155.69 0.70~1.20之间.K.m最后趋向于0.80.由图6(c) +0.49≤K.mm≤H +1.38, (12) 知，K主要在1.00~2.00范围内，有136个数据，约 25.66 201.97 占全部数据的82.4%.随着埋深的增加，K.变化幅 H +0.74≤K.m≤H +1.89 度逐渐减小，向1.31逼近.由此可见，在地层浅部，构 图6为3个侧压系数随埋深分布图（图中红色曲 造应力处于主要地位，逐渐过渡到深部后，3个主应力 线为各侧压系数的拟合曲线，蓝色曲线为拟合的内外 的差距在缩小，表明水平构造应力场的主导作用逐渐 包络线)，拟合结果基本上能反映其随埋深的分布规 减弱，垂直主应力作用有增强的趋势，地应力场逐步转 律，与前人的统计分析结果总体上比较相似.从图中 化为自重应力与构造应力相当的情形.由于本次统计 可以看出，3个侧压系数的散点图均较离散，这可能与 的数据埋深都在1000m以内，我国大陆金属矿区深部 地形地貌、沉积环境、局部断裂构造以及岩石风化程度 是否会出现静水压力状态还未可知，需要大量更深部 200 400 600 800 800 1000 1000 1200 1200 200 400 800 1000 1200 回 图63个侧压系数随埋深分布图 Fig.6 Distribution of three lateral pressure coefficients with depth李 鹏等: 中国大陆金属矿区实测地应力分析及应用 直主应力之比( Kh，av ) 3 个侧压系数随埋深的变化规 律． 对 3 个侧压系数随埋深的变化进行回归分析，并 拟合出 3 个侧压系数的内外包络线，结果分别为式 ( 11) 和( 12) ． 100 H + 0. 3≤Kh，av≤ 1500 H + 0. 5． ( 10) Kh，max = 103. 70 H + 1. 83， Kh，min = 80. 62 H + 0. 80， Kh，av = 92. 16 H + 1. 31        ． ( 11) 38. 23 H + 1. 05≤Kh，max≤ 267. 73 H + 2. 49， 18. 52 H + 0. 49≤Kh，min≤ 155. 69 H + 1. 38， 25. 66 H + 0. 74≤Kh，av≤ 201. 97 H        + 1. 89. ( 12) 图 6 3 个侧压系数随埋深分布图 Fig． 6 Distribution of three lateral pressure coefficients with depth 图 6 为 3 个侧压系数随埋深分布图( 图中红色曲 线为各侧压系数的拟合曲线，蓝色曲线为拟合的内外 包络线) ，拟合结果基本上能反映其随埋深的分布规 律，与前人的统计分析结果总体上比较相似． 从图中 可以看出，3 个侧压系数的散点图均较离散，这可能与 地形地貌、沉积环境、局部断裂构造以及岩石风化程度 的差异有关． 整体上，Kh，max的分布范围为 0. 85 ～ 5. 12， 平均为 2. 16; Kh，min的分布范围为 0. 27 ～ 3. 12，平均为 1. 06; Kh，av的分布范围为 0. 71 ～ 4. 06，平均为 1. 61． 随 着深度的增加，3 个侧压系数逐渐收敛，最后趋向于一 个恒定值． 具体来看，由图 6( a) 知，Kh，max值几乎全部 大于 1，主要集中在 1. 00 ～ 2. 50 之间，有 135 个数据， 约占全部数据的 81. 8% ． 埋深 H 在 44 m ～ 400 m 时， Kh，max多为 1. 00 ～ 3. 00; 随着 H 的增加，Kh，max有下降趋 势，400 m ＜ H ＜ 975 m 时，主要在 1. 50 ～ 2. 50 之间． Kh，max最后趋向于1. 83． 由图6( b) 知，Kh，min主要集中在 0. 50 ～ 1. 50 之 间，有 146 个 数 据，约占全部数据的 88. 5% ． 44 m ＜ H ＜ 400 m 时，Kh，min 多为 0. 50 ～ 1. 50; 400 m ＜ H ＜ 975 m 时，Kh，min 的变化范围减小，主要在 0. 70 ～ 1. 20 之间． Kh，min最后趋向于 0. 80． 由图 6( c) 知，Kh，av主要在 1. 00 ～ 2. 00 范围内，有 136 个数据，约 占全部数据的 82. 4% ． 随着埋深的增加，Kh，av 变化幅 度逐渐减小，向 1. 31 逼近． 由此可见，在地层浅部，构 造应力处于主要地位，逐渐过渡到深部后，3 个主应力 的差距在缩小，表明水平构造应力场的主导作用逐渐 减弱，垂直主应力作用有增强的趋势，地应力场逐步转 化为自重应力与构造应力相当的情形． 由于本次统计 的数据埋深都在 1000 m 以内，我国大陆金属矿区深部 是否会出现静水压力状态还未可知，需要大量更深部 · 923 ·