《高等岩石力学》课程教学资源（PPT课件）3 地应力及其测量原理

1966年开展了地应力对地震预报的研究，并在河北省隆尧县建立了我国第一个地应力观测台站，1980年国家地震局首次进行了水力压裂地应力测量，从而迈出了我国深部应力测量的第一步。20世纪80年代以后，空心包体应变计进入我国，随后地质力学所、长冶院和长科院等研制了KX-81，KX-2003，CKX-97，CKX-01型空心包体。北京科技大学的蔡美峰对CSIRO空心包体应变计做了重大改进1991年刘允芳、1994年高建理，提出利用水压致裂法进行三维地应力测量，取得了很好的测量结果。2004年葛修润，侯名勋提出了一种钻孔局部壁面应力全解除法；胡斌，章光等在套孔应力解除的基础上提出了一次套钻确定三维地应力的新型钻孔变形计

◆ 1966年开展了地应力对地震预报的研究，并在河北省隆尧 县建立了我国第一个地应力观测台站， ◆ 1980年国家地震局首次进行了水力压裂地应力测量，从而 迈出了我国深部应力测量的第一步。 ◆ 20世纪80年代以后，空心包体应变计进入我国，随后地质 力学所、长冶院和长科院等研制了KX-81，KX-2003， CKX-97，CKX-01型空心包体。北京科技大学的蔡美峰对 CSIRO空心包体应变计做了重大改进。 ◆ 1991年刘允芳、 1994年高建理，提出利用水压致裂法进 行三维地应力测量，取得了很好的测量结果。 ◆ 2004年葛修润，侯名勋提出了一种钻孔局部壁面应力全解 除法；胡斌，章光等在套孔应力解除的基础上提出了一次套 钻确定三维地应力的新型钻孔变形计

3.2地应力的构成及影响因素重力应力古构造残余应力原岩应力构造应力新构造应力封闭应力温度应力

              温度应力 封闭应力 新构造应力 古构造残余应力 构造应力 重力应力 原岩应力 3.2 地应力的构成及影响因素

3.2.1重力应力由地壳岩层的重量引起Y,HXY22H(a)单一地层(b）多层地层垂直应力计算方法

3.2.1 重力应力 y x  x  y  z 1 H 1  2 H 2  nHn   x  z z x 垂直应力计算方法 (a)单一地层 (b)多层地层 由地壳岩层的重量引起

垂直方向9z=yH——上覆岩层平均容重。Zrllii=1Yi——上覆各层岩体容重；

H z  =  = = n i z i i H 1    i ——上覆各层岩体容重；  ——上覆岩层平均容重。 垂直方向

水平方向:d,=d0.T7X侧压系数。几一假定水平方向应变为零，根据胡克定律可导出下式 [o, - μ(a, + g, = 0CE[o, - μ(ox + a, ] = 0一E

水平方向  x =  y =   z  ——侧压系数。 假定水平方向应变为零，根据胡克定律可导 出下式  ( )  ( )        = − + = = − + = 0 1 0 1 y y x z x x y z E E          