2012年岩土工程师考试：工程岩体分级标准26

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附录B 岩体初始应力场评估
岩体初始应力或称地应力，是在天然状态下，存在于岩体内部的应力，是客观存在的确定的物理量，是岩石工程的基本外荷载之一。岩体初始应力是三维应力状态，一般为压应力。初始应力场受多种因素的影响，一般来讲其主要影响因素依次为埋深、构造运动、地形地貌、地壳剥蚀程度等。当然，在不同地方这个主次关系可能改变。
(1)准确地获得岩体初始应力值的最有效方法，是进行现场测试。对大型或特殊工程，宜现场实测岩体初始应力，以取得其定量数据;对一般工程，有岩体初始应力实测数据者，应采用实测值，无实测资料时，可根据地质勘探资料，对初始应力场进行评估。
①在其它因素的影响不显著情况下，初始应力为自重应力场。上复岩体的重量是垂直向主应力，沿深度按直线分布增加。
②历次发生的地质构造运动，常影响并改变自重应力场。国内外大量实测资料表明，垂直向应力值(σv)往往大于岩体自重。若用λ0=σv /γH表示这个比例系数，我国实测资料λ01.2者占65%以上。这些资料大多是在200m深度内测得的，最深达500m。A·B裴伟整理的前苏联资料，λ01.2者占73%。
国内外的实测水平应力，普遍大于泊松效应产生的γH·υ/(1-υ)，且大于或接近实测垂直应力。用最大水平应力(σH1)与σv之比表示侧压系数(λ1=σH1/σv)，一般λ1为0.5～5.5，大部分在0.8～2.0之间，λ1最大达30。若用二个水平应力的平均值(σH·an)与σv之比表示侧压系数(λav=σH·an/σv)，一般λav为0.5～5.0，大多数为0.8～1.5。我国实测资料λav在0.8～3.0之间，λav1.2者约占30%。www.Examw.com
③实测资料还表明，水平应力并不总是占优势的，到达一定深度以后，水平应力逐渐趋向等于或略小于垂直应力，即趋向静水压力场。这个转变点的深度，即临界深度，经实测资料统计，大约在1000～1500m之间。也有人提出，这个临界深度在各国不尽相同，如南非为1200m，美国为1000m，日本为500m，冰岛最浅，为200m，我国为1000余米。
这样，在目前测试技术和现有实测成果的基础上，本附录规定深度在1000～1500m为过渡段，1500m为临界深度是比较合适的。况且，就岩石工程而言，绝大部分工程的埋深远小于1500m。
④确定初始应力的方向是一个极为复杂的问题，本附录没有具体给出，在使用本附录第(2)款时，可用以下方法对初始应力的方向进行评估。我考网(www．woexam。com)
分析历次构造运动，特别是近期构造运动，确定最新构造体系，进行地质力学分析，根据构造线确定应力场主轴方向。根据地质构造和岩石强度理论，一般认为自重应力是主应力之一，另一主应力与断裂构造体系正交。对于正断层，σv为大主应力，即σ1=γH，小主应力σ3与断层带正交;对于逆断层，σv为小主应力，即σ3=γH，σ1与断层带正交;对于平移断层，σv是中间主应力，即σ2=γH，σ1与断层面成30°～45°。的交角，且σ1与σ3均为水平方向。一般地讲，断层带附近应力低，随着远离断层应力值增高，趋向稳定的初始应力值。