(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210791817.X (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 华北科技学院 地址 065201 河北省廊坊市三河市燕郊开 发区华北 科技学院 (72)发明人 邹光华　师皓宇　杨长益　刘双双　 马龙　王崇智　 (74)专利代理 机构 苏州拓鸿 知识产权代理有限 公司 326 64 专利代理师 蒋全强 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于岩体应力状态的断 层稳定性评价方法， 其采用力学分析的手段， 通 过建立断层面在三维空间的应力分布模型， 分析 得出断层在某种应力状态下产生的法向应力与 切向应力， 并构建该法向应力和切向应力的关系 方程推断出断层倾向趋势判据n、 走向错动趋势 判据f1以及断层是否发生错动的判据f2， 为判断 断层的稳定性 提供了一种 判断方法。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115169116 A 2022.10.11 CN 115169116 A 1.一种基于岩体 应力状态的断层稳定性评价方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1.建立断层面在三维空间的应力分布模型； S2.采用力学分析手段分析得出断层在某种应力状态下产生的法向应力与切向应力， 并构建该法向应力和 切向应力的关系方程； S3.根据关系方程推断出断层倾向趋势判据n、 走向错动趋势判据f1以及断层是否发生 错动的判据f2。 2.根据权利要求1所述的一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价方法， 其特征在于： S1中， 在建立断层面在三 维空间的应力分布模 型时， 取单位面积的断层面为研究对象， 建立 三维坐标系， 将复杂的断层形状简化 为空间力学模型。 3.根据权利要求1所述的一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价方法， 其特征在于： S2中， 关系方程 为： 断层面的合力为： FOF＝σH·sinφ·sinθ·i+σh·cosφ·sinθ·j+σv·cosθ·k； 断层的合力的向量 为： 4.根据权利要求1所述的一种基于岩体 应力状态的断层稳定性评价方法， 其特 征在于： a.断层倾向趋势判据n的推导： 由断层面所受的合力求出其合力在断层面上的投影， 通 过张量形式得到断层倾向趋势判据n； b.走向错动趋势判据f1的推导： 由断层面受合力在断层面上的投影得到其在水平面的 投影， 通过力学分析 得到走向错动趋势判据； c.断层是否发生错动的判据f2的推导： 综合考虑摩擦角和内聚力对断层 滑移的影响， 由 断层面受到的合力计算得 出断层是否发生 错动的判据。 5.根据权利要求1所述的一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价方法， 其特征在于： 由断层面所受的合力求出其合力在断层面上的投影， 通过张量形式得到断层倾向趋势判 据 n， 断层面所受的合力断层面上的投影为： 6.根据权利要求5所述的一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价方法， 其特征在于： 由断层面受合力在断层面上的投影得到其在水平 面的投影， 通过力学分析得到走向错动趋 势判据f1： f1＝l·cosφ+m·sinφ。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169116 A 27.根据权利要求5所述的一种基于岩体应力状态的断层稳定性评价方法， 其特征在于： 综合考虑摩擦角和内聚力对断层滑移的影响， 由断层面受到的合力计算得出断层是否发生 错动的判据f2： 8.根据权利要求1或7所述的一种基于岩体应力 状态的断层稳定性评价方法， 其特征在 于： 将相应参数代入判据即可判别断层错动形态， 断层错动形态与3个判据值关系如下： (1)f2≤0， 无错动； (2)当n＞0,f1＞0， f2＞0时， 正断层兼左旋型错动； (3)当n＞0,f1＝0， f2＞0时， 正断层型错动； (4)当n＞0,f1＜0， f2＞0时， 正断层兼右旋型错动； (5)当n＝0,f1＞0， f2＞0时， 左旋型错动； (6)当n＝0,f1＜0， f2＞0时， 右旋型错动； (7)当n＜0,f1＞0， f2＞0时， 逆断层兼左旋型错动； (8)当n＜0,f1＝0， f2＞0时， 逆断层型错动； (9)当n＜0,f1＜0， f2＞0时， 逆断层兼右旋型错动。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169116 A 3