岩体的天然应力状态

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

地应力，也叫初始应力，指工程施工前存在于岩体中的应力。

一、天然应力的组成

１.自重应力;

２.构造应力：由构造运动产生的地应力;

3.剩余应力（风化剥蚀后）及变异应力等。

二、天然应力的分布规律

1.三向不等空间应力场；

2.水平应力与垂直应力的关系；

3.水平应力的方向性；

4.河谷地区应力场。

三、地应力的测量方法

1.应力解除法和应力恢复法测地应力布置图

(1)应力恢复法

是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。

(2)应力解除法

1)孔壁应变法。

是借助粘贴在钻孔孔壁上的电阻应变片，测量套孔应力解除前后所得的孔壁表面应变变化，据弹性理论计算岩体中某一点的三向应力的方法。所谓套孔，是指同心而不同直径的两个钻孔。先钻较小直径的内孔，将岩心取出，后钻较大直径的外孔，环切一圈形成环形槽，从而使岩心(中间为内孔)与周围岩体分离。

2)孔径变形法

是通过测试安装在钻孔内的孔径变形计，量测套钻解除前后所得的钻孔孔径变化，来计算岩体内某一点应力的方法。测求岩体某一点的空间应力，应采用三个钻孔作交会测试。

3)孔底应变法

是通过测试在铅直孔孔底粘贴应变片，量测套钻解除前后所得的岩心应变，来计算岩体内某一点应力的方法。测求岩体某一点的空间应力，应采用三个钻孔作交会测试。

(3)水压致裂法

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。它们的方向，一般通过观测和测量由水压力导致钻孔壁面的裂隙的方位获得。这种方法是目前在深孔内能确定岩体应力的唯一的一种技术。

四、地应力研究的工程意义

1.基坑底部的隆起、剥离破坏；

2.基坑边坡的剪切滑移；

3.地下洞室产生大的收敛变形；

4.地下洞室施工过程中产生岩爆；

5.边坡的倾倒变形；

6.对坝型选择的影响