巖石力學(xué)初始應(yīng)力的組成與計(jì)算

1、第二節(jié)第二節(jié) 初始應(yīng)力的組成與計(jì)算初始應(yīng)力的組成與計(jì)算 1 1、巖體自重應(yīng)力場(chǎng)、巖體自重應(yīng)力場(chǎng)垂直應(yīng)力：平均密度，KN/m3側(cè)壓力：H總深度（m）側(cè)壓力系數(shù) 的取值有4種可能圖6-1 巖體自重垂直應(yīng)力HzHAHAZZyX（1 1）巖體假定處于彈性狀態(tài)）巖體假定處于彈性狀態(tài) zx1由推出1得：巖體由多層不同性質(zhì)巖層組成時(shí)巖體由多層不同性質(zhì)巖層組成時(shí)(圖6-2)第j層應(yīng)力：jiiijzh1原始垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力：01zyxyxEjzjjyjxznniiizh yx1jj1j圖6-2自重垂直應(yīng)力分布15 . 0（2 2）HeimHeim假設(shè)（塑性狀態(tài)）假設(shè)（塑性狀態(tài)） 當(dāng)原始應(yīng)力超過一定的極限，巖體

2、就會(huì)處于潛塑狀態(tài)或塑性狀態(tài)。（相當(dāng)于 ）（3 3）巖體為理想松散介質(zhì)）巖體為理想松散介質(zhì)（風(fēng)化帶、斷層帶） 由極限平衡理得sin1sin1zxsin1sin1zyzxxzsin（4 4）當(dāng)松散介質(zhì)有一定粘聚力時(shí)）當(dāng)松散介質(zhì)有一定粘聚力時(shí) sin1cos2sin1sin1CHx注：當(dāng) 說明無側(cè)壓力 sin1cos2CHO側(cè)壓力為：側(cè)壓力為：0 x0 x無側(cè)壓力深度 2 2、巖體構(gòu)造應(yīng)力、巖體構(gòu)造應(yīng)力（判斷、測(cè)試，不能計(jì)算） 當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力存在時(shí) 。 3 3、影響巖體初應(yīng)力狀態(tài)的其它因素、影響巖體初應(yīng)力狀態(tài)的其它因素（1）地形-自重的減小或增大1圖圖6 67 7 地形對(duì)初應(yīng)力的影響地形對(duì)初應(yīng)力的影響（2 2）地質(zhì)條件對(duì)初應(yīng)力的影響。）地質(zhì)條件對(duì)初應(yīng)力的影響。 圖6-8背斜褶曲對(duì)地應(yīng)力的影響圖6-9 斷層對(duì)地應(yīng)力的影響 （3 3）水壓力、熱應(yīng)力）水壓力、熱應(yīng)力 孔隙水壓力、流動(dòng)水壓力(影響小，可不計(jì))、靜水壓力（懸浮作用）熱膨冷縮在巖體中產(chǎn)生熱應(yīng)力。地溫升高會(huì)使巖體內(nèi)地應(yīng)力增加，一般地溫梯度： 巖體的體膨脹系數(shù)： ，巖體彈模E=104MPa；地溫梯度引起的溫度應(yīng)力約為： zMPazMPaEzT003.0101003.045 z-深度/m。