岩石力学教案2007-32.ppt

应变花种类：等角应变花、直角应变花 * 重庆大学采矿工程专业必修课程 岩 石 力 学 主讲人：许 江 二OO九年五月十八日 课堂作业：试简要论述岩石与岩体之间的辩证关系。 回答要点： 1)岩石：由一种或几种矿物组成的具有一定结构和构造的集合体称为岩石。 2)岩体：狭义上讲，把工程作用涉及到的地质体也狭义地称为岩体；广义来看，把地质体作为工程作用或力学作用对象研究时，称该地质体为岩体。 3)辩证关系：岩石是构成岩体的基本组成单元，岩体是被结构面切割的岩石，即岩体由岩石（结构体）和结构面构成。 目 录 绪 论 第1章 岩石物理力学性质 第2章 岩体力学性质 第3章 地应力及其测量 第4章 岩石本构关系与强度理论 第三章 地应力及其测量 1. 概论 2. 地应力的成因 3. 地应力分布的基本规律 4. 地应力测量的基本原理和方法 5. 直接测量法 6. 间接测量法 7. 影响地应力测量精度的主要问题及其改进技术 1 概论 　1) 地应力测试的必要性 　2) 地应力的定义与组成 　3) 地应力研究的历史 　4) 分析地应力分布的两种主要观点 2 地应力的成因 大陆板块边界受压引起的地应力场 地幔热对流引起的地应力场 由地心引力引起的地应力场 岩浆侵入引起的地应力场 地温梯度引起的地应力场 地表剥蚀引起的地应力场 3 地应力分布的基本规律 地应力是一个具有相对稳定的非稳定应力场，它是时间和空间的函数 实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量 水平应力普遍大于垂直应力 平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小，但不同地区变化的速度不同 最大水平主应力和最小水平主应力也随速度呈线性增长关系 最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性 地应力分布受地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度和地下水等因素的影响 4 地应力测量的基本原理和方法 1)岩体中任一点三维应力状态的表述 2)地应力测量的基本方法 按测量手段 按测量原理 按测量参数是否地应力分量： 直接测量 间接测量 5 直接测量法 　1) 扁千斤顶法 　2) 刚性包体应力计法 　3) 水压致裂法 　4) 声发射法 第三章 地应力及其测量 1. 概论 2. 地应力的成因 3. 地应力分布的基本规律 4. 地应力测量的基本原理和方法 5. 直接测量法 6. 间接测量法 7. 影响地应力测量精度的主要问题及其改进技术 6 间接测量法 1) 全应力解除法 2) 局部应力解除法 3) 松弛应力测量法 4) 孔壁崩落测量法 5) 地球物理探测法 1) 全应力解除法 基本原理 测量步骤 几种主要的方法 基本原理： 使测点岩体完全脱离地应力作用的方法。 测量步骤： 几种主要的方法： 孔径变形法：158 孔底应变法：162 孔壁应变法：165 空心包体应变法：168 实包体应变法：171 孔径变形法(158)：即通过应力解除过程中钻孔直径的变化而计算出垂直于钻孔轴线的平面内的应力状态，并可通过三个互不平行钻孔的测量确定一点的三维应力状态。 垂直于钻孔轴线的平面内的应力状态求解式： 孔底应变法：162 工作步骤 观测系统 对于等角应变花，孔底平面内的应力按下式计算： 孔壁应变法(165)：即通过应力解除过程中测量钻孔表面的应变即可求出钻孔表面的应力并进而计算出原沿应力状态。 空心包体应变法：168 *