工程地质分析原理 第二章地壳岩体的天然应力状态
第二章 地壳岩体的天然应力状态
2.1基本概念及研究定义 2.1.1岩体应力的一些基本概念 地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主 要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体 的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状 态,常称为天然应力或初始应力。 人类从事工程活动,在岩体天然应力场内,因挖除部 分岩体或增加结构面而引起的应力,称为感生应力
◼ 2.1 基本概念及研究定义 ◼ 2.1.1 岩体应力的一些基本概念 ◼ 地壳岩体内的天然应力状态，是指未经人为扰动的，主 要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体 的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状 态，常称为天然应力或初始应力。 ◼ 人类从事工程活动，在岩体天然应力场内，因挖除部 分岩体或增加结构面而引起的应力，称为感生应力
按成因,可对构成岩体应力的各组分作如下分类 岩体应力: 天然应力和初始应力( virginal stress) 自重应力( gravitational stress 构造应力( tectonic stress) 活动的( active tectonic stress 剩余的( residual tectonic stress) 变异及残余应力( altered and residual stre) 感生应力( induced stress
◼ 按成因，可对构成岩体应力的各组分作如下分类： ◼ 岩体应力： ◼ 天然应力和初始应力（virginal stress） ◼ 自重应力（gravitational stress） ◼ 构造应力 （tectonic stress） ◼ 活动的（active tectonic stress） ◼ 剩余的（residual tectonic stress） ◼ 变异及残余应力（altered and residual stress） ◼ 感生应力（induced stress）
n(1)自重应力 在重力场作用下生成的应力为自重应力。在地表近水 平的情况下,重力场在岩体内的某一任意类形成相当于上 覆岩层重量的垂直正应力 (r为岩石的容重;h为该点的埋深;σ相当于该点三向应 力中的最大主应力。) 由于泊松效应(即侧向膨胀)造成水平正应力on,相当 于三向应力中的最小应力 (μ为岩体的泊松比,N称为岩体的侧压力系数
◼ ⑴.自重应力： ◼ 在重力场作用下生成的应力为自重应力。在地表近水 平的情况下，重力场在岩体内的某一任意类形成相当于上 覆岩层重量的垂直正应力σ v。 ◼ σ v=γh （r为岩石的容重；h为该点的埋深；σv相当于该点三向应 力中的最大主应力。） ◼ 由于泊松效应（即侧向膨胀）造成水平正应力σh，相当 于三向应力中的最小应力： ◼ ◼ （μ为岩体的泊松比，N。称为岩体的侧压力系数。）
对于大多数坚硬岩体:μ为0.2~0.3,即N为0.25~ 0.43。对于半坚硬岩体N大于0.43;而且当上覆荷载大 下伏岩体呈塑流时,μ接近0.5,N近于1,也就是说该点 近于静水平应力状态 (2)构造应力 ■岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。构造应 力又可称为活动构造应力和剩余构造应力。 活动构造应力,即狭义的地应力,是地壳内现在正在 积累的能够导致岩石变形和破裂的应力。 剩余的构造应力是古构造运动残留下来的应力
◼ 对于大多数坚硬岩体：μ为0.2～0.3，即N。为0.25～ 0.43。对于半坚硬岩体:N。大于0.43；而且当上覆荷载大， 下伏岩体呈塑流时，μ接近0.5，N。近于1，也就是说该点 近于静水平应力状态。 ◼ ⑵构造应力 ◼ 岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。构造应 力又可称为活动构造应力和剩余构造应力。 ◼ 活动构造应力，即狭义的地应力，是地壳内现在正在 积累的能够导致岩石变形和破裂的应力。 ◼ 剩余的构造应力是古构造运动残留下来的应力