关于地应力及其测量第1页，共30页，星期日，2025年，2月5日*本节主要内容1概念2研究地应力的必要性3地应力的成因4地壳浅部地应力分布的一般规律第2页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1概述4.1.1地应力的概念地应力：是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。第3页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.2地应力测量的必要性及意义a)它是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。区别于结构力学、材料力学其他力学。b)传统的岩石工程的开挖设计和施工的经验类比法有局限性。小规模和地表的岩石工程，经验类比的方法往往是有效的。大规模和深部的岩石工程，经验类比法有不足。第4页，共30页，星期日，2025年，2月5日*c)是岩石工程数值分析方法计算分析的必要前提条件。d)地应力应用领域广泛。对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。第5页，共30页，星期日，2025年，2月5日*20世纪50年代N.Hast实测发现存在于地壳上部的最大主应力方向接近水平的，而且最大水平主应力一般为垂直应力的1～2倍，甚至更多。e)对地应力的传统认识有误。1912年A.Heim1926年A.H.Динник第6页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因1）地幔热对流第7页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因地幔热对流－－（碰撞、俯冲、海岸）第8页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因2）板块边界受压第9页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因中国地震带分布第10页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因3）岩浆侵入第11页，共30页，星期日，2025年，2月5日*4.1.3地应力的成因垂直应力：—平均密度，KN/m3侧压力：H—总深度（m）—侧压力系数图岩体自重垂直应力4）岩体自重应力场第12页，共30页，星期日，2025年，2月5日*（1）岩体假定处于弹性状态由推出得：的取值有4种可能：第13页，共30页，星期日，2025年，2月5日*岩体由多层不同性质岩层组成时第j层底面应力：第n层底面应力：第14页，共30页，星期日，2025年，2月5日*（2）Heim假设（塑性状态）当原始应力超过一定的极限，岩体就会处于潜塑状态或塑性状态。（相当于）第15页，共30页，星期日，2025年，2月5日*（3）岩体为理想松散介质（c=0,风化带、断层带）由极限平衡理得第16页，共30页，星期日，2025年，2月5日*（4）当松散介质有一定粘聚力时(c0)侧压力为：第17页，共30页，星期日，2025年，2月5日*注：当说明无侧压力无侧压力深度第18页，共30页，星期日，2025年，2月5日*5)地质构造应力第19页，共30页，星期日，2025年，2月5日*5)地质构造应力Fujianshanghang，某地应力场受断层影响情况第20页，共30页，星期日，2025年，2月5日*5)地质构造应力Hebeihandan，某旋转地应力场受旋钮构造影响。第21页，共30页，星期日，2025年，2月5日