第3节、地应力研究的工程意义.ppt

第3节、地应力研究的工程意义 第2节、地应力场的分布和变化规律 第1节、地应力的种类 第4节、地应力工程地质研究内容和方法 第三章 地应力的工程地质研究 第1节 地应力的种类 地应力一般是指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，或称初始应力、天然应力natural stress。 封闭应力 基本概念： 自重应力gravity stress 构造应力tectonic stress ——由构造运动引起的地应力 活动的和残余 剩余应力 residual stress 变异应力； —岩体的物理状态、化学性质或赋存条件方面的 变化而引起的 第2节 地应力场的分布和变化规律 一、地应力测量方法 1．应力恢复法（始于20世纪30-40年代） 研究板块构造的动力来源、地震预报以及地球动力学的研究 研究意义： 应力恢复法—应力解除法——水压致裂法—— 射线测定法、声发射测定法、热力法、重力法等、 波速测定法、 测量方法： 在岩体表面或地下洞室围岩表面预先布置好测量元件，当其旁边开槽解除岩体中的应力时，测量元件读数便发生变化。再把平面扁千斤顶放人槽内加压，使测量元件恢复到原来状态，此时千斤顶的应力就是垂直槽壁方向的应力 3．水压致裂法 （始于20世纪80年代） 2．应力解除法 （始于20世纪50年代） （1)孔壁应变法； （ 2)孔径变形法； （3)孔底应变法 是在钻孔内用两个可膨胀的橡胶封隔器将钻孔的试验段隔离开来，施加水压，通过测量(在试验水平面)岩石的裂隙产生传播、保持和重新开裂所需的水压力，来确定垂直于钻孔平面最大、最小主应力的方法。 4．其他方法：波速测定法、射线测定法、声发射测定法、热力法、重力法。 二、地应力场的分布和变化规律 主要取决于所处地区的地质历史和构造运动的方向、方式，有明显的区域性特点。 （ 1）西部地区主要是受南北方向的挤压作用； （2）东部地区以近东西方向的挤压作用为主； （3）在东西部的交界带情况比较复杂，（4）原始测量表明，一般都是压应力。 1．垂直应力有随深度线性增加的变化关系 2．水平应力随深度的变化关系比较复杂，一般在地壳的浅部，特别是构造活动区，大多数情况下，水平应力大于垂直应力，而在深部则相反。 3．最大主压应力的方向： 1．基坑地部的隆起、破坏 2．基坑边坡的剪切滑移； 3．边坡的倾倒变形； 4．引起岩爆rock popping ； 5．对坝型选择的影响； 6．对地下工程的影响。 第3节 地应力研究的工程意义 第4节 地应力工程地质研究的内容和方法 地应力工程地质研究的内容和方法，可简要归纳如下： 1．研究构造应力场的演变历史和现代地应力场的基本特征； 2．研究区内岩体应力积累条件和程度； 3．岩组分析 4．岩体天然应力场的现场测定； 5．构造应力图的编制