地应力及其测量原理PPT精品文档.ppt

3.1概述3.1.2地应力研究国内外情况在20世纪50年代，瑞典人哈斯特(Hast)采用应力解除法和压磁变形计在现场进行了大规模的地应力测量。1958年首次公布了他于1952-1953年在瑞典拉伊斯瓦尔(Laiswall)铅矿和斯堪的纳维亚半岛四个矿区的地应力测量结果，首次测得近地表地层中的水平应力高于垂直应力，引起了人们的关注。20世界80年代后，Zoback、StePhansson、Klein和Ban、Herget、Hudson、Kugawara、格佐夫斯基等人绘制了美国大陆、斯堪的纳维亚半岛、西欧、加拿大、英国、日本、前苏联的地壳应力图。1966年开展了地应力对地震预报的研究，并在河北省隆尧县建立了我国第一个地应力观测台站，3.2地应力的构成及影响因素3.2.1自重应力——上覆各层岩体容重；水平方向连立求解，得3.2.2构造应力3.2.3地应力的影响因素2地形地貌和剥蚀作用对地应力的影响岩体地应力是能量积累与释放的结果。从能量的积累观点来看，岩体应力的上限必然要受到岩体强度的限制。例如，当Ｅ＝50GPa以上的岩体，最大应力一般为10～30MPa，而Ｅ＝10GPa以下的岩体应力很少超过10MPa。这样，弹性模量较大的岩体有利于地应力积累，所以地震和岩爆容易发生在这些部位，而塑性岩体容易产生变形，不利于应力积累。4温度对地应力的影响3.3地壳浅部地应力的变化规律18193.4原岩应力的现场实测方法3.4.1直接法2水压致裂法在水压力为pb，原始应力为σ1、σ3共同作用下，孔周边岩体中切向应力：时，孔壁发生拉裂，得：1测量深度不受限制、代表性好；2操作方便；3测值直观；4适应性强。3声发射法273.4.2间接法2应力解除法的实施步骤3应力解除法的测量方法这种方法要求在能取得完整岩芯的岩体中进行，一般至少要能取出大孔直径2倍长度的岩芯。孔径变化与所在断面上原始地应力关系为：要测定一点的其他三个应力分量，需要采用三孔交汇法。工作量比较大。取分别为：得到以下九个方程：设第i个测点三个方向应变片读数分别为：εAi、εBi、εCi37三轴应变计，国际岩石力学与工程学会制定的地应力测量建议方法中定名为CSIR型应变计。空心包体式三轴应变计。实测地应力以压应力为正；、、分别为最大、中间和最小主应力；、、分别为三个主应力的方位角（沿顺时针与正北方向的夹角）；、、分别为三个主应力作用方向的倾角（与水平面的夹角）。则计算坐标下的应力