隧道力学 教学课件 作者 李文江 第5讲 .ppt

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1、第三章岩体的初始应力场岩体初始应力场及其影响因素岩体构造应力场的分布规律岩体初始应力的量测方法第一节岩体初始应力场及其影响因素一、岩体自重应力场二、岩体构造应力场1、地质构造运动水平运动和垂直运动（以水平运动为主）自重应力是主应力之一，另一主应力与断裂体系正交2、构造应力的方向图3-2-4地层剥蚀后岩体单元侧压力系数变化三、岩体初始应力场的影响因素1、地形2、地质构造形态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——静水压力和动水压力作用5、温度——热应力作用四、岩

2、体初始应力场的分布规律1、总体上是时间和空间的函数2、垂直应力实测垂直应力随深度的变化垂直应力随深度线性增加。平均密度约为27KN/m33、水平应力两个主应力位于水平或接近水平的平面内最大水平主应力普遍大于垂直应力4、水平应力与垂直应力关系国家名称中国2.09澳大利亚2.95加拿大2.56美国3.29挪威2.56瑞典4.99南非2.50前苏联4.30其他地区1.96随着深度增加，水平应力与垂直应力的比值的变化范围逐步缩小，并趋近于1，这说明在地壳深部有可能出现静水压力状态。5、水平主应力与深度关系水平应力随深度增加呈线性关系增大是普通规律6、两个水平主应力关系—

3、—较强的方向性表3-3-2世界部分国家和地区两个水平主应力比值统计表（%）实测地点统计数目合计1.0~0.750.75~0.500.50~0.250.25~0斯堪的纳维亚511467136100北美2222246239100中国551256248100中国华北地区186612211100