对于具有一定粘聚力的松散岩体,侧向应力a与垂直应力a 之间的关系为 sin g 2ccos 1+snφ1+snp (6-9) 显然,在一定深度范围,側向应力a有可能为负; 令=0,则由上式可得: 2ccos o (6-10) r(l-sin g 当H时,才开始出现侧向应力σ’并随深度成正比增加。 二、岩体构造应力场 1.构造应力的确定 构造应力尚无法用数学力学的方法进行分析计算,而只能采 用现场应力量测的方法来求得,但是构造应力的方向可以根据地 质力学的方法加以判断
对于具有一定粘聚力的松散岩体,侧向应力x与垂直应力z 之间的关系为 (6-9) 显然,在一定深度范围,側向应力x有可能为负; 令x =0,则由上式可得: (6-10) 当H>H0时,才开始出现侧向应力x,并随深度成正比增加。 二、岩体构造应力场 1.构造应力的确定 构造应力尚无法用数学力学的方法进行分析计算,而只能采 用现场应力量测的方法来求得,但是构造应力的方向可以根据地 质力学的方法加以判断。 1 sin 2 cos 1 sin 1 sin + − + − = = c x z H (1 sin ) 2 cos 0 − = c H
(a)正断层(b)逆断层(c)平推断层(d)岩脉(e)褶皱 图64由地质特征推断的应力方向(a)~(e)均为平面图
(a)正断层(b)逆断层(c)平推断层(d)岩脉(e)褶皱 图6-4 由地质特征推断的应力方向(a)~(e)均为平面图
2.地表剥蚀时侧压力系数的影响 图6-5侵蚀对某一深度上的应力的影响
2.地表剥蚀时侧压力系数的影响 图6-5 侵蚀对某一深度上的应力的影响 Z0 K0 Z0
设某深度H的一个岩石单元,该处初始侧压系数0 上覆岩体剥蚀了厚度△H,使岩石单元受到卸载作用,卸载后, 垂向应力a减小了yH,水平应力G则减少了yHμ/(1-p) (按弹性卸载考虑) 则此时岩石单元的侧压力系数为: nO, -nH 1+[(40-,)△H (6-11) MHo-mH -(H0-△H) 由于剥蚀后岩石单元埋深H=H-△H,所以: A(H)=2+[(-,4)AH 可见,由于上覆岩体被剥蚀,使侧压力系数λ有增加的趋势, 当深度小于一定数值时,会出现水平应力σ大于垂直应力σ
设某深度H0的一个岩石单元,该处初始侧压系数0 上覆岩体剥蚀了厚度H,使岩石单元受到卸载作用,卸载后, 垂向应力v减小了H,水平应力n则减少了H /(1- ) (按弹性卸载考虑) 则此时岩石单元的侧压力系数为: (6-11) 由于剥蚀后岩石单元埋深 H=H0 -H,所以: 可见,由于上覆岩体被剥蚀,使侧压力系数有增加的趋势, 当深度小于一定数值时,会出现水平应力n大于垂直应力v。 ( ) 1 ) ] 1 [( 1 0 0 0 0 0 H H H H H v H v n − − = + − − − − = = H H H 1 ) ] 1 ( ) [( 0 0 − = + −
三、影响岩体初始应力状态的其他因素 (一)地形 1.山谷谷底的应力很大:与岩体的均质程度有关(图6-6) 2.地形对岩体初始应力影响的另一特征:(图6-7)
三、影响岩体初始应力状态的其他因素 (一)地形 1. 山谷谷底的应力很大: 与岩体的均质程度有关(图6-6 ) 2. 地形对岩体初始应力影响的另一特征: (图6-7)