华北水利水电学院岩土工程系岩石力学课程组第5章岩体天然应力及其测量3培训讲学.ppt

第5章岩体天然应力及其测量岩石力学课程组华北水利水电学院学****指导本章主要介绍了岩石的初始应力概念,包括自重应力和构造应力,介绍了初始应力的量测方法及原理,包括应力解除法和应力恢复法。=1时,就出现侧向水平应力与垂直应力相等的所谓静水压力情况。这就是1878年著名瑞士地质学家海姆(Heim)所指出的情况。他根据在开挖横贯阿尔卑斯山的大型隧洞的观察中,发现隧洞的各个方向上都承受着很高的压力。于是他提出了著名的海姆假说:在岩体深处的初始垂直应力与其上覆岩体的重量成正比,而水平应力大致与垂直应力相等。,由于地壳的构造运动,不仅在岩层或岩体中引起构造应力,同时也在岩层和岩体中引起相应的变形,这种变形表现为各种岩层和岩体以不同产状、形状和一定的几何形态有规律地分布于地壳中。对于现时还在活动的构造应力场的研究,主要的手段之一就是进行构造应力的实测。对于过去所形成的古构造应力场的研究,最重要的手段就是在野外对于古时地壳运动所遗留下来各种踪迹进行实地调查研究,并确定各种构造型式的存在和它们的构造特征。然后再采用各种相应的方法进行模拟实验,同时配合有关应力场的理论分析进行研究。)一般情况下岩体中的初始应力场多数是三向不相等的空间应力场,最大水平主应力大于垂直应力,最小水平主应力的数值则变化较大。2)初始应力的大小、方向与地质构造有着密切关系。很明显,位于活动断层的拐弯或交叉处的断裂构造则产生较大的应力集中,其它部位的断裂构造反而引起应力释放,促使岩体应力的重新分布。3)岩体上覆岩层的重量是形成岩体初始应力的基本因素之一4)地形地貌对初始应力有一定的影响,因为地形被切割后必然引起新的重分布应力,这就使得河谷两岸岩壁的最大主应力方向往往与山坡方向一致,