岩石力学---第4章地应力及其测量

1、 1 1、岩体初始应力场的构成；、岩体初始应力场的构成；2 2、重力应力场和构造应力场的特点；、重力应力场和构造应力场的特点；3 3、原岩应力场的分布状态；、原岩应力场的分布状态；4 4、应力解除法的基本原理。、应力解除法的基本原理。关键术语：关键术语：原岩、原岩应力、自重应力、构造应力、原岩、原岩应力、自重应力、构造应力、 应力解除应力解除要求：要求：1 1、掌握本课程重点难点内容；、掌握本课程重点难点内容； 2 2、了解原岩应力分布状态；、了解原岩应力分布状态； 3 3、了解影响原岩应力分布的因素；、了解影响原岩应力分布的因素； 4 4、熟悉几种应力解除法测试原岩应力的、熟悉几种应力解除法

2、测试原岩应力的 方法和测试步骤。方法和测试步骤。本章的重点难点：本章的重点难点：基本概念基本概念 原岩：原岩：未经工程开挖而又不受开挖影响仍处于未经工程开挖而又不受开挖影响仍处于自然平衡状态的岩体，称为原岩。自然平衡状态的岩体，称为原岩。 围岩：围岩：受工程开挖影响应力发生重新分布的岩受工程开挖影响应力发生重新分布的岩体，称为围岩。体，称为围岩。 原岩应力：原岩应力：原岩中天然赋存的应力称为原岩应原岩中天然赋存的应力称为原岩应力，又称为初始地应力或地应力。力，又称为初始地应力或地应力。 原岩应力场：原岩应力场：原岩应力在岩体空间有规律的分原岩应力在岩体空间有规律的分布状态称为原岩应力场，又称为

3、初始地应力场。即布状态称为原岩应力场，又称为初始地应力场。即未经采动的岩体在未经采动的岩体在天然状态天然状态下所具有的下所具有的应力状态应力状态。第四章第四章 地应力及其测量地应力及其测量自重应力：自重应力：地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用而产生的应力。它是由岩体自重引起的。而产生的应力。它是由岩体自重引起的。自重应力场：自重应力场：自重应力在空间有规律的分布状态称为自自重应力在空间有规律的分布状态称为自重应力场。重应力场。构造应力构造应力：由地质构造作用产生的应力称为构造应力。由地质构造作用产生的应力称为构造应力。或地壳中长期存在着一种促使构造运动

4、发生和发展的内或地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量，这就是构造应力。在力量，这就是构造应力。构造应力场构造应力场：构造应力在空间有规律的分布状态称为构构造应力在空间有规律的分布状态称为构造应力场。造应力场。基本概念基本概念 次生应力（二次应力）次生应力（二次应力）岩体开挖扰动岩体开挖扰动了原岩的了原岩的自然平衡状态，使一定范围内的原岩应力发生变化，自然平衡状态，使一定范围内的原岩应力发生变化，变化后的应力称为次生应力或二次应力。变化后的应力称为次生应力或二次应力。 原岩应力原岩应力自重应力构造应力自重应力构造应力 迄今为止，对原岩应力还无法进行较完善的理论计迄今为止，对原岩应

5、力还无法进行较完善的理论计算，而只能依靠实际测量来建立岩体中初始应力状算，而只能依靠实际测量来建立岩体中初始应力状态。态。 基本概念基本概念地应力地应力: :1. 地应力定义地应力定义2. 研究地应力的重要性研究地应力的重要性地应力是各种地应力是各种岩石工程变形和破坏岩石工程变形和破坏的根本作用力；的根本作用力； 是影响是影响岩石开挖工程稳定性岩石开挖工程稳定性的最重要最根本的因素之一；是进行的最重要最根本的因素之一；是进行大规模科学计算分析，实现开挖设计和决策科学化的必要大规模科学计算分析，实现开挖设计和决策科学化的必要前提条件。前提条件。同时，地应力状态对同时，地应力状态对地震预报、区域地

6、壳稳定性评价、油地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。3. 地应力认识简史地应力认识简史 19121912年瑞士地质学家海姆（年瑞士地质学家海姆（A.HeimA.Heim），根据大量实际施工观），根据大量实际施工观测和分析，首次提出地应力概念，并假定地应力是一种静水应测和分析，首次提出地应力概念，并假定地应力是一种静水应力状态。力状态。h h水平应力；水平应力； v v垂直应力；垂直应力；上覆岩层重量；上覆岩层重量；H H

7、深度深度 Hvh 19261926年，年， 苏联学者金尼克修正了地应力静水压力架设，认为地壳苏联学者金尼克修正了地应力静水压力架设，认为地壳中各点的垂直应力等于上覆岩层的重量，而侧向应力中各点的垂直应力等于上覆岩层的重量，而侧向应力( (水平应力）是水平应力）是泊 松 效 应 的 结 果 ， 应 乘 以 一 个 修 正 系 数泊 松 效 应 的 结 果 ， 应 乘 以 一 个 修 正 系 数 。 即。 即HvHvh1其中，为侧压系数1上覆岩层泊松比 早在早在2020世纪世纪2020年代，我国地质学家李四光就指出：年代，我国地质学家李四光就指出：“在构造应力在构造应力的作用仅影响地壳上层一定厚度

8、的情况下，的作用仅影响地壳上层一定厚度的情况下，水平应力分量水平应力分量的重要的重要性远远超过垂直应力分量。性远远超过垂直应力分量。” ” 19581958年，瑞典工程师哈斯特年，瑞典工程师哈斯特(N(NHast) Hast) 在纳维亚半岛进行地应力测在纳维亚半岛进行地应力测量工作时发现：在量工作时发现：在地壳上部地壳上部的最大主应力几乎处处是的最大主应力几乎处处是水平或接近水平或接近水平水平的，最大水平主应力一般为垂直应力的的，最大水平主应力一般为垂直应力的1212倍以上倍以上；在某些；在某些地表处，测得的最大水平应力高达地表处，测得的最大水平应力高达7MPa7MPa，从根本上动摇了静水压，

9、从根本上动摇了静水压力理论和以垂直应力为主的观点。力理论和以垂直应力为主的观点。 后期研究进一步表明：后期研究进一步表明：重力作用重力作用和和构造运动构造运动是引起地应力的主要原是引起地应力的主要原因，其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大。因，其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大。当前的地应力状态主要由最近的一次构造运动所控制，但也与历史当前的地应力状态主要由最近的一次构造运动所控制，但也与历史上的构造运动有关。而且，地应力场还受到其他多种因素的影响，上的构造运动有关。而且，地应力场还受到其他多种因素的影响，造成地应力状态的复杂性和多变性。造成地应力状态的复杂性和多变性

10、。4.2 地应力的成因（自学）地应力的成因（自学）(1)(1)大陆板块边界受压引起的应力场大陆板块边界受压引起的应力场 (2)(2)地幔热对流引起的应力场地幔热对流引起的应力场(3)(3)由地心引力引起的应力场由地心引力引起的应力场 (4)(4)岩浆侵入引起的应力场岩浆侵入引起的应力场(5)(5)地温梯度引起的应力场地温梯度引起的应力场(6)(6)地表剥蚀产生的应力场地表剥蚀产生的应力场地应力主要成分：地应力主要成分：自重应力和构造应力自重应力和构造应力(1)自重应力场自重应力场 竖直方向、普遍存在，可以计量竖直方向、普遍存在，可以计量(与深度成线性关系与深度成线性关系) 在在252700m范

11、围内：范围内： v= H (H/m，平均容重，平均容重 27kN/m3)地应力主要成分地应力主要成分(1)自重应力场自重应力场 竖直方向、普遍存在，可以计量竖直方向、普遍存在，可以计量(与深度成线性关系与深度成线性关系) 在在252700m范围内：范围内： v= H (H/m，平均容重，平均容重 27kN/m3)(2) 构造应力场构造应力场 1) 成因（有增有减）：成因（有增有减）： 地球公转和自转引起大陆板块东西和南北向挤压；地球公转和自转引起大陆板块东西和南北向挤压； 其它：岩浆侵入、地幔热对流、地表剥蚀其它：岩浆侵入、地幔热对流、地表剥蚀 (1)自重应力场自重应力场 竖直方向、普遍存在，

12、可以计量竖直方向、普遍存在，可以计量(与深度成线性关系与深度成线性关系) 在在252700m范围内：范围内： v= H (H/m，平均容重，平均容重 27kN/m3)(2) 构造应力场构造应力场 1) 成因（有增有减）：成因（有增有减）： 地球公转和自转引起大陆板块东西和南北向挤压；地球公转和自转引起大陆板块东西和南北向挤压； 其它：岩浆侵入、地幔热对流、地表剥蚀其它：岩浆侵入、地幔热对流、地表剥蚀 2) 特点：水平为主，局部存在，分布无规律特点：水平为主，局部存在，分布无规律 最大水平应力系数浅部普遍最大水平应力系数浅部普遍1， 平均水平应力系数多为平均水平应力系数多为0.81.5， 深部趋

13、近深部趋近1。岩体的自重应力岩体的自重应力 一、基本公式一、基本公式在均匀岩体中，深度为在均匀岩体中，深度为z z处的岩体的竖向自重应力为：处的岩体的竖向自重应力为：zz 0, yxyx 在半无限体中任一微元体上的正应在半无限体中任一微元体上的正应力均为主应力，且有力均为主应力，且有0 zxyzxy zzyx 1得：得： 0)(1 zyxyxE 其中其中为岩体静止侧压力系数。为岩体静止侧压力系数。根据虎克定律：根据虎克定律：在均匀岩体中，岩体的自重初始应力状态为：在均匀岩体中，岩体的自重初始应力状态为：zz zzyx 10 zxyzxy iniizh 1 zzyx 1对于均质成层岩体：对于均质

14、成层岩体：对于各向异性体，例如薄层状沉积岩：对于各向异性体，例如薄层状沉积岩： 当岩层水平时当岩层水平时0/ EEEzyxyx yx 则有则有 ：zyxEE /1iniizh 1 解得解得 ：0/ EEEzyxx 0/ EEExzyy iniizh 1 zxEE /)1()1(zy /1)1( 当岩层垂直时当岩层垂直时 岩体自重应力的特点：岩体自重应力的特点：（1）水平应力）水平应力x、y小于垂直应力小于垂直应力z ；（2） x、y、z均为压应力；均为压应力；（3） z只与岩体密度和深度有关，而只与岩体密度和深度有关，而 x、y还同时与还同时与岩体弹性常数岩体弹性常数E、有关；有关；（4）结构

15、面影响岩体自重应力分布。）结构面影响岩体自重应力分布。 在地壳浅部，可认为岩体处于弹性状态，在地壳浅部，可认为岩体处于弹性状态，=0.200.30,在深部，岩体转入塑性状态，在深部，岩体转入塑性状态， =0.50 ，1，则有：，则有： x= y= zz 各向等压的应力状态，又称为静水压力状态。各向等压的应力状态，又称为静水压力状态。著名的著名的海姆假说（瑞士地质学家海姆假说（瑞士地质学家1871）岩体构造应力岩体构造应力 一、构造应力场的概念一、构造应力场的概念 构造应力：构造应力：由地质构造作用产生的应力称为构造应由地质构造作用产生的应力称为构造应力。或地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和

16、发展力。或地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量，这就是构造应力。的内在力量，这就是构造应力。 岩体构造应力是构造运动中积累或剩余的一种分布力。岩体构造应力是构造运动中积累或剩余的一种分布力。 构造应力场是构造运动中积累或剩余的一种应力场，构造应力场是构造运动中积累或剩余的一种应力场，相对于人类活动时期而言，除构造活动区外，它是剩余相对于人类活动时期而言，除构造活动区外，它是剩余应力场。应力场。二、构造运动的起因二、构造运动的起因 地质学家分析地球表层（包括地壳和地幔）结构及其运地质学家分析地球表层（包括地壳和地幔）结构及其运动规律和发展，提出了各种大地构造学说，最具代表的是地动

17、规律和发展，提出了各种大地构造学说，最具代表的是地质力学学说和板块构造学说。质力学学说和板块构造学说。 1、地质力学学说、地质力学学说 该学说认为地球自转速度的变化产生两种推动地壳运动该学说认为地球自转速度的变化产生两种推动地壳运动的力：的力：一种是经向水平离心力；一种是纬向水平惯性力。一种是经向水平离心力；一种是纬向水平惯性力。这这两种力是引起地壳岩体中出现构造应力的根本原因。大量的两种力是引起地壳岩体中出现构造应力的根本原因。大量的实测资料说明岩体中水平应力大于垂直应力，说明构造应力实测资料说明岩体中水平应力大于垂直应力，说明构造应力以水平应力为主。以水平应力为主。2 2、板块构造学说、板

18、块构造学说 该学说认为板块运动的核心是海底扩张。海底扩张是由该学说认为板块运动的核心是海底扩张。海底扩张是由于地幔对流引起的。于地幔对流引起的。三、构造应力场分析三、构造应力场分析 根据岩体变形破坏机理，对构造运动留下的遗根据岩体变形破坏机理，对构造运动留下的遗迹（构造形迹）进行分析，以判断构造应力的主应迹（构造形迹）进行分析，以判断构造应力的主应力方向。力方向。（一）构造形迹的形成机理（一）构造形迹的形成机理1、褶皱形成机理、褶皱形成机理2 2、断层和节理的形成机理、断层和节理的形成机理断层、节理形成机理有三种：张性的、扭性的、压性的。断层、节理形成机理有三种：张性的、扭性的、压性的。（1

19、1）张性断层是由于岩体中的张应变超过极限而产生的。这）张性断层是由于岩体中的张应变超过极限而产生的。这种断层层面不规则，断层走向与最大主应力方向平行。小的种断层层面不规则，断层走向与最大主应力方向平行。小的张性断裂两盘岩石不一定发生错动，称之为张性节理。张性断裂两盘岩石不一定发生错动，称之为张性节理。（2 2）压性断层和扭性断层都可用莫尔库伦理论来解释。）压性断层和扭性断层都可用莫尔库伦理论来解释。由地质特征推断构造应力方向由地质特征推断构造应力方向由地质特征推断构造应力方向由地质特征推断构造应力方向（二）构造体系及区域构造应力场（二）构造体系及区域构造应力场 对一个区域而言，对一个区域而言，

20、在一次构造运动中，在一次构造运动中，既有褶皱又有断层和既有褶皱又有断层和节理等。这些构造形节理等。这些构造形迹尽管形态各异、性迹尽管形态各异、性质不同、大小悬殊，质不同、大小悬殊，但大都不是孤立出现，但大都不是孤立出现，而是相伴而生，共同而是相伴而生，共同形成一个形成一个构造体系。构造体系。 例如米字型构造体例如米字型构造体系。系。S S1 1,S,S2 2扭性断层扭性断层张性断层张性断层岩体初始应力（原岩应力）分布状态岩体初始应力（原岩应力）分布状态 目前，原岩应力的实测深度达目前，原岩应力的实测深度达30003000m m。在这一深度内，原在这一深度内，原岩应力变化规律大致可归纳为以下几点

21、：岩应力变化规律大致可归纳为以下几点：一、原岩应力场是相对稳定的非稳定场；一、原岩应力场是相对稳定的非稳定场；二、水平应力二、水平应力H H普遍大于垂直应力普遍大于垂直应力v v , ,即即 侧压力系数侧压力系数H H/v v 1; 1;三、原岩应力三个主应力三、原岩应力三个主应力HmaxHmax，HminHmin，v v均随深度增加而增均随深度增加而增大；大；1 1、平均水平应力、平均水平应力H H与垂直应力与垂直应力v v 的比值随深度增加而减小。的比值随深度增加而减小。5 . 015003 . 0100 HH 2 2、两个水平应力的关系一般有、两个水平应力的关系一般有3 3、最大、最小水

22、平主应力随深度线性增加：、最大、最小水平主应力随深度线性增加： HmaxHmax6.76.70.0444H(Mpa)0.0444H(Mpa) HminHmin0.80.80.0329H(Mpa)0.0329H(Mpa)4 4、实测垂直应力、实测垂直应力v v基本上等于上覆岩层的重力基本上等于上覆岩层的重力 在在252527002700m m深度内，深度内，v v 随深度线性增加，大致随深度线性增加，大致相当于按平均重度相当于按平均重度=27kN/m=27kN/m3 3计算出来的重力计算出来的重力H,H,即即 v v2727H H。8 . 02 . 0maxmin HH 四、原岩应力的分布规律还

23、受地形、地表剥蚀、风化、四、原岩应力的分布规律还受地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的影响，特别是地形和断层的扰动影响最大。影响，特别是地形和断层的扰动影响最大。 地形：地形：谷底是应力集中部位，最大主应力在谷底或谷底是应力集中部位，最大主应力在谷底或河床中心近于水平，在岸坡则向谷底或河床倾斜，大致河床中心近于水平，在岸坡则向谷底或河床倾斜，大致与坡面平行；与坡面平行； 断层和结构面断层和结构面附近是应力降低区，断层端部、拐角附近是应力降低区，断层端部、拐角处应力集中区，主应力方向大多平行或垂直于断层走向。处应力

24、集中区，主应力方向大多平行或垂直于断层走向。地应力的测量方法地应力的测量方法直接测量法间接测量法直接测量法：由测量仪器直接测量和记录各种直接测量法：由测量仪器直接测量和记录各种应力量应力量，如补偿，如补偿应力、恢复应力、平衡应力，并由这些应力、恢复应力、平衡应力，并由这些应力应力量和原岩量和原岩应力应力的相的相互关系，通过计算获得原岩应力值。互关系，通过计算获得原岩应力值。 扁千斤顶法、扁千斤顶法、水压致裂法水压致裂法、刚性包体应力计法、刚性包体应力计法和声发射法和声发射法均属直接测均属直接测量法。量法。4.4 地应力的测量方法地应力的测量方法地应力是岩石地下工程结构变形与破坏的源动力。岩体应

25、力现场测量的目的是了解岩体中存在的应力大小和方向，从而为分析岩体工程的受力状态以及为岩体加固提供依据。（1）地应力分布规律是岩石地下工程总体规划设计的依据；（2）地应力是岩石地下工程结构设计及稳定性分析的依据。地应力的测量方法地应力的测量方法直接测量法间接测量法间接测量法：借助某些传感元件或某些介质，测间接测量法：借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量间接物理量的的变化，然后通过已知的换算公式计算岩体中的应变化，然后通过已知的换算公式计算岩体中的应力值。因此，在计算应力时，必须首先确定岩体力值。因此，在计算应力时，必须首先确定岩体的

26、某些物理力学性质以及所测物理量和应力的相的某些物理力学性质以及所测物理量和应力的相互关系。互关系。 套孔应力解除法和其他的应力或应变解除方法以及套孔应力解除法和其他的应力或应变解除方法以及地球物理方法等都是常用的间接测量法，其中地球物理方法等都是常用的间接测量法，其中套孔应力套孔应力解除法解除法应用最为普遍且发展较为成熟。应用最为普遍且发展较为成熟。 1 1 水压致裂法水压致裂法（1）测量原理2cos221210r由弹性力学可知：无限体中的一个圆形钻孔受到无穷远处二维应力场(1， 2) ，其钻孔周边的切向应力和径向应力r为：周边一点与1轴的夹角当0时， 取得极小值， 3 2 1当水压达到TPi

27、123孔壁发生初始开裂当继续注水使裂隙深度扩展至3倍钻孔直径时，此处已接近原岩应力状态停止加压，保持压力恒定，记此时压力为Ps2sP假设钻孔中存在压力假设钻孔中存在压力P P0 0的裂隙水时，则初始开裂压力的裂隙水时，则初始开裂压力P Pi i0123PTPi在初始裂隙产生后，将水压卸除，使裂隙闭合，然后重新注水加压，使裂隙重新打开，记裂隙重开的压力为 Pr0123PPr(2) 测量步骤1）打钻孔到准备测量应力的部位，用封闭器封闭待加压段。2）向封闭段注水加压，记录初始开裂压力Pi；继续注水加压，使裂隙扩张至3倍钻孔直径，关闭高压系统，保持水压恒定，记录此时关闭压力Ps；最后卸压，使裂隙闭合。

28、3）重新向封闭段注水加压，记录裂隙重新打开的压力Pr和随后的恒定关闭压力PS；重复此加压卸压的过程23次。4）完全卸压，取出全部设备。5）采用印模器等设备测量水压致裂裂隙的位置、方向和大小。优点：优点：(1)(1)设备简单。设备简单。只需用普通钻探方法打钻孔，用双止水装置密封，用液压泵通过压裂装置压裂岩体，不需要复杂的电磁测量设备。(2)(2)操作方便操作方便 只通过液压泵向钻孔内注液以压裂岩体，观测压裂过程中泵压、液量即可。(3)(3)测值直观。测值直观。它可根据压裂时泵压(初始开裂泵压、稳定开裂泵压、关闭压力、开启压力)计算出地应力值，不需要复杂的换算及辅助测试，同时还可求得岩体抗拉强度。

29、(4)(4)测值代表性大。测值代表性大。所测得的地应力值及岩体抗拉强度是代表较大范围内的平均值，有较好的代表性。(5)(5)适应性强。适应性强。这一方法不需要电磁测量元件，不怕潮湿，可在干孔及孔中有水条件下作试验，不怕电磁干扰，不怕震动。 因此，这一方法越来越受到重视和推广。因此，这一方法越来越受到重视和推广。缺点：缺点：主应力方向定得不准，适用于完整脆性岩体二维地应力测量（3 3）水压致裂法的优缺点）水压致裂法的优缺点2 2 声发射法声发射法（1 1）测试原理）测试原理 材料在受到外荷载作用时，其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波，从而发出声响，称为声发射 。 1950年，德国人凯泽(JKa

30、iser)发现多晶金属的应力从其历史最高水平释放后，再重新加载，当应力未达到先前最大应力值时，很少有声发射产生，而当应力达到和超过历史最高水平后，则大量产生声发射，这一现象叫做凯泽效应。从很少产生声发射到大量产生声发射的转折点称为凯泽点，该点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。 后来国外许多学者证实了在岩石压缩试验中也存在凯泽效应，许多岩石也具有显著的凯泽效应，从而为应用这一技术测定岩体初始应力奠定了基础。 凯泽效应为测量岩石应力提供了一个途径，即如果从原岩中取回定凯泽效应为测量岩石应力提供了一个途径，即如果从原岩中取回定向的岩石试件，通过对向的岩石试件，通过对加工的不同方向的岩石试件加工的

31、不同方向的岩石试件进行加载声发射试进行加载声发射试验，验，测定凯泽点测定凯泽点，即可找出每个试件以前所受的最大应力，并进而求，即可找出每个试件以前所受的最大应力，并进而求出取样点的原始出取样点的原始( (历史历史) )三维应力状态。三维应力状态。 (2)(2)测试步骤测试步骤1）试样制备 现场钻孔提取岩样，岩样在现场钻孔提取岩样，岩样在原环境中的方向原环境中的方向必须确定。将岩样加工必须确定。将岩样加工成圆柱体试件，径高比为成圆柱体试件，径高比为1 1：2-12-1：3 3。沿测点的。沿测点的六个不同方向六个不同方向制备试件。制备试件。为了获得测试数据的统计规律，每个方向的试件为为了获得测试数

32、据的统计规律，每个方向的试件为15-2515-25块块。 为了消除由于试件端部与压力试验机上、下压头之间摩擦所产生的为了消除由于试件端部与压力试验机上、下压头之间摩擦所产生的噪声和试件端部应力集中，试件两端可浇铸由环氧树脂或其他复合材料噪声和试件端部应力集中，试件两端可浇铸由环氧树脂或其他复合材料制成的端帽。制成的端帽。 2) 声发射测试加压试件并同时监测产生的声发射现象。 附图421(3)计算地应力 由每次试验得到的凯泽点可以确定该试件轴线方向先前受到的最大由每次试验得到的凯泽点可以确定该试件轴线方向先前受到的最大应力值。应力值。 15152525个试件获得一个方向的统计结果，六个方向的应力

33、值即可确个试件获得一个方向的统计结果，六个方向的应力值即可确定取样点的历史最大三维应力大小和方向。定取样点的历史最大三维应力大小和方向。注意：注意： 高强度的脆性岩石具有较明显的声发射凯泽效应，而高强度的脆性岩石具有较明显的声发射凯泽效应，而多孔隙低强度及塑性岩体的凯泽效应不明显，不能用声发射多孔隙低强度及塑性岩体的凯泽效应不明显，不能用声发射法测定比较软弱疏松岩体中的应力。法测定比较软弱疏松岩体中的应力。基本原理基本原理：人为地将需要测定岩体地应力状态处的岩体单元与周围岩体分离，此时岩体单元上所受的应力被解除，将产生弹性恢复。应用一定的仪器测定弹性恢复的应变值或变形值，根据连续、均质和各向同

34、性的线弹性理论的解答来计算岩体单元所受的应力状态。3 3 应力解除法应力解除法岩体应力测量中应用较广的方法岩体应力测量中应用较广的方法适用条件适用条件一）孔底应力解除法一）孔底应力解除法(1)测量原理测量原理进行岩体中某点应力量测时，先向该点钻进一定深度的超进行岩体中某点应力量测时，先向该点钻进一定深度的超前小孔，在此小钻孔中埋设钻孔传感器，再通过钻取一段同心的管状岩芯而前小孔，在此小钻孔中埋设钻孔传感器，再通过钻取一段同心的管状岩芯而使应力解除，根据恢复应变及岩石的弹性常数，即可求得该点的应力状态。使应力解除，根据恢复应变及岩石的弹性常数，即可求得该点的应力状态。发展时间最长，技术比较成熟；在发展时间最长，技术比较成熟；在适用性和可靠性方面，目前还没哪适用性和可靠性方面，目前还没哪种方法可以和应力解除法相比。种方法可以和应力解除法相比。(2)测量步骤测量步骤：1 1）打大孔打大孔：从岩体表面打打