一、巖體初始應力的基本概念

　　初始應力狀態的概念與意義

　　所謂巖體的初始應力，是指在天然狀態下存在于巖體內部的應力。在地質學中，通常又稱它為地應力。

　　巖體的初始應力主要是由巖體的自重和地質構造運動所引起的。顯然，巖體的地質構造應力是與巖體的特性(例如巖體中的裂隙發育密度與方向，巖體的彈性、塑性、粘性等)有密切關系，也與正在發生過程中的地質構造運動以及與歷次構造運動所形成的各種地質構造現象(例如斷層、褶皺等)有密切關系。因此，巖體中每一單元的初始應力狀態都是隨該單元的位置不同而有所變化。此外，影響巖體初始應力狀態的因素還有地形、地震力、水壓力、熱應力等，但這些因素所產生的地應力，大都是次要的，只是在特定的情況下才需考慮。因此，對于巖石工程來說，主要應考慮自重應力和地質構造應力。

　　【例題1】下列各項有關巖體初始應力的敘述，正確的選項為(　　　)。

　　A. 巖體的初始應力是由巖體的自重和地質構造運動引起的;

　　B. 地形、地震力、水壓力、熱應力等因素不會產生地應力;

　　C. 巖體中每一單元的初始應力狀態與該單元的位置無關;

　　D. 對于巖石工程而言，主要應考慮自重和地質構造應力;

　　答案: D

　　【例題2】巖體的的初始應力主要由下列哪些因素引起(　　　　)。

　　A. 地震力

　　B.　熱應力

　　C.　地形

　　D.　構造運動

　　答案: D

　　地面和地下工程的穩定狀態與巖體的初始應力狀態密切相關。巖體在開挖以后，改變了巖體的初始應力狀態，使巖體應力重新分布，有可能使得巖體中某些部位形成應力集中，從而引起巖體的變形或破壞。對于地下洞室工程來講，我們把與洞室本身穩定性密切相關的巖體稱為圍巖。洞室的開挖引起圍巖的應力變化，這將影響洞室本身的穩定狀態。而且為了維持圍巖的穩定，巖體工程能正常運營，必須進行人工支護。合理地設計支護結構，確定經濟合理的襯砌尺寸，都與巖體的初始應力狀態緊密相關。所以，研究巖體的初始應力狀態，就是為了正確地確定開挖巖體過程中的巖體內部應力變化，合理地設計巖體工程的加固措施。

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