岩土力学sixth

1、zrgzyxzzxy铅重和水平应力 岩石密度，单均（2.52.7t/m3） g 重力加密度，9.8m/s2 重力密度，N/m3 z 自地表起至地下某一点的深度，m 即：铅重应力等于上覆岩层的重量，水平应力与铅垂应力均衡（相等） zzm100t/m5 . 23zzm100kg/m105 . 233100N/m105 . 2m100N/m105 . 22434MPa5 . 2105 . 2N/m105 . 2626Pa即100m深处的岩层垂直应力为2.5MPa 注意：上式是按层岩条平均计算，例有几个层，分别为 iiZ则： ZZiig（6-2） 2金尼克假说 根据线弹性约束条件推断：已知： Zg（铅

2、垂应力是自重应力） 在均匀的、各向同性的岩体中，各单元受到约束，水平方向应变 即 ：0yx 0)(1zyxxE水平方向变形与另外两个方向的力有关 0)(1zxxxE广义虎克定律（弹性力学应力关系） 即： )()( zxyzyu令 1= 侧压系数 u = 0.20.3， =0.250.43即 按照金尼克的线弹性岩体假设水平应力 zx)43. 025. 0(水平应力小于垂直应力，侧压系数 1，之下 1 1 0 0T时，孔壁产生开裂 应力条件： 03012TPbhh（6-17） 0213TPbhhor （注：T00） （6-18） 岩体本中有孔隙水压力PW时，与 h1抵消一部分 wbhhPTP021

3、3（6-19） 考察：岩体开裂后，裂缝的扩展后水压Pb降至Ps Ps稳定开裂压力 停泵后继续水压下降至Ps，裂缝闭合 水泵重新开启，重新开裂的压力Pb0称开启压力 （6-19）变为： wbhhPP0213（6-20） 此时上式缺少一项T0，表明岩体 0处，已开裂不抗拉，T0不参与分析6-19、6-20比较 000TPPbb（6-21） 另外，当裂隙关闭压力Pso时，由于裂隙已经开裂力，T0=0，此时，Pso进入裂隙面的，两装隙面为一个与图中 =0对应的平面，此时Pso应与水平方向标准的平衡。 即 hsP20（如图中水平方向的应力） （6-22） 至此：有 02100023TPTPPPbhhbb

4、sh（6-23） 由式6-23可知可以根据水压致裂法的各种压力值计算岩体内的较大的主应力 h1，较小的主应力 h2和岩体抗拉强度T0 其中，有关岩体水压致裂的压力参数见图6-11 图6-11 压裂过程泵压变化及特征压力图中：P0岩体内孔隙水压力或地下水的受力； Pb注入钻孔内的液压力，将孔隙压裂 的初始压力；Ps初始压裂后，使岩体稳定开裂的压力； Ps0稳定开裂后关闭泵压，保持的压力， 可能下降；Pb0停泵后，重新开泵将裂隙压开的压力， 开启压力 303Ed12cos)1)(2)(22121（6-20） 式中： 钻孔直径变化值 d 钻孔直径 测量方向与水平轴的夹角（见图6-17） ,E岩石弹性

5、模量与泊松比 212901521509002)()(21)()1 (4E90090045)(2cot2102cos900且 （判别式） 式中 为 与 的夹角，但判别式小于0时，则为 与 的夹角。式中用符号 ，而不用 ，表示它并不是真正的主应力，而是垂直于钻孔轴向平面内的似主应力。01021212在实际计算中，由于考虑到应力解除是逐步向深处进行的，实际上不是平面变形而是平面应力问题，所以公式（6-25）可改写为： 290452450900)()(21)(4E21（6-26） 32246112322411) 1(133) 1(142yx（6-27） 式中 x1y1OA线上某点B的应力分量 B点离槽中心O的距离的倒数 324232242) 1(132) 1(142ppyx（6-28）1p当压力枕所施加的力1p时，这时B点的总应力分量为：121221yyyxxx11e0peFOGF1111e1p1e0e0p0MNKMep00001JHvHvHvHvHvHHyHxHyHx表6-2 两上水平应力分量之间的关系/实测地点统计数目 / 的比值（%）1.00.750.750.500.50.250.250合计斯堪的纳维亚等地5114671361