岩体力学第七章同济.pptVIP

第二节 岩体初始应力及其影响因素 垂直应力： —平均密度，KN/m3 侧压力： H—总深度（m） —侧压力系数 的取值有4种可能 图6-1 岩体自重垂直应力 1、岩体自重应力场 （1）岩体假定处于弹性状态 得： 岩体由多层不同性质岩层组成时(图6-2) 第j层应力： 图6-2自重垂直应力分布 （2）Heim假设（塑性状态） 当原始应力超过一定极限，岩体就会处于假塑状态或塑性状态。 （相当于 ） （3）岩体为理想松散介质（风化带、断层带，无粘聚力） 由极限平衡理得 假塑性状态：在初始应力状态下，岩体处于弹性状态，当开挖后即处于塑性状态。 即 （4）当松散介质有一定粘聚力时 注：当 说明无侧压力 侧压力为： 无侧压力深度 2、岩体构造应力 （1）地质构造运动，包括水平运动和垂直运动两种形式，通常，水平方向的构造运动对岩体构造应力的形成起控制作用，即构造应力以水平应力为主。 （2）地壳表面岩体剥蚀，此时岩体初始应力场发生变化，当上覆岩体被剥蚀后，侧压力系数增大。 剥蚀之前，垂直应力 水平应力 剥蚀之后，垂直应力 水平应力 3、影响岩体初应力状态的其它因素 图6.7 地形对初应力的影响 （1）地形 （2）地质条件对初应力的影响 图6-8背斜褶曲对地应力影响 图6-9 断层对地应力的影响 （3）岩体力学性质 坚硬而完整的岩体内可以积聚大量应变能而产生较高的初始地应力，而软弱或破碎岩体内积聚的应变能很小，只有很低的初始地应力。 （4）水 岩体中地下水位的升降，可引起岩体重量的减少或增加，从而减少或增加岩体的自重应力。 （5）热应力 热膨冷缩在岩体中产生热应力。地温升高会使岩体内地应力增加，一般地温梯度： 岩体的体膨胀系数： ，岩体弹模E=104MPa；地温梯度引起的温度应力约为： z--深度/m。 温度应力是同深度的垂直应力的1/9，并呈静水压力状态。