构造应力场解析1
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一、鉴定张剪节理的主要标志(特征)剪节理:1.剪节理产状稳定,沿走向和倾向延伸较远。
2.剪节理面比较光滑平直,有时具有因剪切滑动留下的擦痕。
3.剪节理平整切割岩石的砾石式矿物颗粒,从砾石或矿物颗粒的错开表明两旁岩块的相对运动方向。
4.典型剪节理常常以共轭形式出现,组成X型,大多呈菱形、柱状。
5.主剪裂面由羽状微裂组成。
张节理:1.张节理产状不稳定,而且延伸不远,单条节理短而弯曲,节理常侧列产生。
2.张节理粗糙不平,无擦痕。
3.在胶结不太坚实的砾岩或者砂岩中的张节理常常绕砾石或者粗砂而过。
4.张节理多开口,一般被矿脉充填,脉宽变化较大;脉壁不平直。
5.张节理一般间距较大,很少聚集成带。
6.张节理一般在应力拉伸下平行排列,剪切力下剖面形成雁形。
二、如何利用原生沉积构造鉴定岩层顶底面1.斜层理:可利用细层上部与层系界面呈角度截交。
下部收敛变缓而与层系界面相切。
2.粒级层理(递变层理):特征是在一个单层中,由底面到顶面的粒度由粗到细。
3.波痕:分为流动波痕和浪成波痕。
波峰尖端指向岩层顶面。
波谷的圆弧凸向底面。
4泥裂:V型。
向下变窄的尖端指向岩层底面,开口指向顶面。
5.雨痕,冰雹印痕:雨点或冰雹落在松软的沉积物上,后被沉积物充填并呈半圆形凸起。
6.冲刷印痕:凸痕所在的面为上覆岩层的底面,凹痕所在的面为下伏岩层的顶面。
7.生物化石标志:由一些圆锥形或圆拱形的薄层—--基本层叠置而成。
基本层的锥形或圆拱形向上指向岩层的顶面。
8.软沉积变形:在重力失稳和孔隙液压等因素控制下产生的。
三、变质核杂岩的形成过程定义:由于岩石圈的伸展,拆离,基底隆升和地表剥蚀作用。
1.使地壳深部的岩石逐渐上升,形成变质核杂岩。
2.拆离断层的特点:一般产于基底核差层之间,上为拆离上盘,下为拆离下盘。
上盘是一套浅层的正断层组成。
下盘为变质核杂岩。
3.形成过程:A:首先来自于岩石圈的集成和加厚作用于岩石圈。
B:拆离断层是由于伸展伸长模式产生的。
地质构造应力场分析方法与原则摘要:构造应力场是地球动力学重要组成部分,是地壳动力学的主体部分,其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。
本次研究针对地质构造应力场的测量方法水力压裂法、井壁崩落法、磁组构法进行分析,并对地质构造应场力分析原则进行阐述,继而进一步丰富构造应力场的理论。
关键词:地质构造;构造应场力;应场力引言:构造应力场就是在一个空间范围内构造应力的分布。
构造应力场是作用在地壳某一地区内部的和由于这一地区某种变形的构造单元的发育而出现的应力总和。
应力场是一种物理场,它和其他物理场,如重力场、电滋场、位势场等一样,也是物质存在的一种形式。
场不是空间,而是在空间范围内某个物理量的按势分布。
随着时间的变化,场内各点的强度和方向也将发生变化。
构造应力场是地球动力学重要组成部分,是地壳动力学的主体部分,其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。
1.地质构造应力场概述构造应力场概念是由我国地质学家李四光率先提出的。
1947年李四光提出用构造形迹反推构造应力场,并研究各种不同力学性质的构造形迹与应力方向、应力作用方式之间的相互关系。
1940年格佐夫斯基也提出研究构造应力场,并把用赤平投影求主应力轴方向的方法引进构造应力场的研究。
1950年一1996年国内外地质工作者结合地震地质的研究工作开展了构造应力测量,经多年努力,通过野外与室内实测证实了构造应力的存在,并探索、研究了行之有效的构造应力测量技术方法,完善了构造应力测量的理论基础,建立了可靠的测量技术方法和数据处理系统。
万天丰(1999)、武红岭(1999,2003)等将矿场构造应力场研究的方法延伸到盆地构造研究领域,取得了人量的研究认识和资料,极大地丰富了构造应力场研究理论,也为盆地构造应力场研究积累了丰富的地质认识和方法。
1970年构造应力场的研究有长足进展,逐渐深入到地质学的多个领域。
名词解释:右列:垂直节理走向观察时远处节理向右侧错列,或在右端重叠地质构造:是指组成地壳的岩层或岩体在内外动力地质作用下发生的变形,从而形成诸如褶皱节理断层劈理以及其他各种面状和线状构造等构造尺度:对地质构造的观察研究可以按规模大小划分为许多级别,称为构造尺度,一般把构造尺度划分为巨型大型中型小型微型以及超微型等级别原生构造:沉积岩在沉积和成岩作用过程中没有产生构造变动的构造特点岩层:由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体沉积岩层:由沉积作用形成的岩层岩层产状:指在产出地点的岩层面在三维空间的方位其主要包括岩层的走向倾向和倾角断层:是岩层或岩体顺破裂面发生明显唯一的构造断层线:是指断层面与断层线的交线整合接触:上下底层与沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,他们是连续沉积形成的,不整合接触:上下地层间的层序有了间断,先后沉积的地层间缺失了一部分地层。
平行不整合:一下两套地层的产状彼此平行,但在两套地层间缺失了一些时代的地层的不整合接触。
角度不整合;上下两套地层之间既缺失部分地层,且产状不同的接解关系。
应力:在应力均匀分布的情况下作用于单位面积上的内力。
变形:物体受到力的作用后其内部各点间相互位置发生改变称力变形。
主要有拉申,挤压,弯曲,扭转均匀变形:岩石的各个部分的变形性质方向和大小都相同的变形。
非均匀变形:岩石的各点变形方大小和性质都变化的变形构造应力场:地壳内一定范围内某一瞬时的瞬时的应力状态剪裂角:最大主应力轴方向与剪工破裂面之间的夹角共轭剪切破裂角:当岩石发生剪切破裂时,包含最大主应力轴象限的共轭剪切破裂面之间的夹角褶皱:地壳中岩石岩体在受内动力地质作用后发生弯曲变形而成的一种构造同沉积褶皱:一些在岩层沉积同时而逐渐形成的褶皱纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压的作用而发生的褶皱横弯褶皱作用:岩层爱到与层面垂直的外力作用而发生的褶皱.节理:有明显破裂面而无位移的断层。
中国矿业大学(北京)采矿工程考研全真预测一《矿山压力及其控制》一、名词解释(30分)1、矿山压力;2、碎胀系数;3、周期来压;4、支承压力;5、弹性后效;6、格里菲斯强度理论;7、充分采动;8、构造应力;9、岩石单轴抗压强度;10、结构面二、绘图解释岩石应力—应变全过程曲线。
(15分)三、绘图说明采煤工作面前方支承压力分布的基本规律及其分区。
(15分)四、简述工作面常见顶板事故产生的原因。
(15分)五、简述构造应力分布的基本特点。
(10分)六、简述采场支架与围岩石相互作用原理。
(15分)七、简述影响岩体强度的主要因素。
(15分)八、已知弹性波在某岩体中传播速度V M=1750m/s,弹性波在该中岩石中传播速度V R=2120m/s,岩石单向抗压强度R c=220MPa,单向抗拉强度R t=20MPa,试求该岩体的准岩体强度R cm及R tm。
(10分)九、试述采场上覆岩层关键层的特征。
(10分)十、论述有关采场上覆岩层活动规律的假说。
(15分)《矿山压力及其控制》模拟试题一参考答案一、名词解释(30分)1、矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护上的力。
2、碎胀系数:岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石碎胀前处于整体状态下的体积之比。
3、周期来压:老顶初次来压以后,随着工作面的继续推进,由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称为工作面顶板的周期来压。
4、支承压力:在岩体内开挖巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。
5、弹性后效:加载(或卸载)后经过一段时间应变才增大(或减小)到一定数值的现象。
6、格里菲斯强度理论:认为在材料内部存在许多均匀地、随机分布的窄缝形微裂隙。
在力的作用下,处于不利方位的裂隙端部就产生应力集中现象,使该处的应力达到所施加压力的几十倍甚至上百倍,于是裂隙就沿其长度方向开始扩张,直至材料整体破坏。
第一章:1,地下结构:在保留上部地层(上体或土层)的前提下,在开挖出能提供某种用途的地下空间内修筑的建筑结构物。
2,地下结构体系:在地层稳固的情况下—围岩本身就是承载结构。
地层自稳能力较强时,地下结构将不受或少受地层压力的荷载作用,否则地下结构将承受较大的荷载直至必须独立承受全部荷载作用。
周围地层(围岩)+地下结构=地下结构体系。
3,衬砌的(或称为被覆):除在坚固、完整而又不易风化的稳定岩层中可以只开成毛洞外,其他在所有地层中的坑道都需要修建支护结构,即衬砌。
它是在坑道内部修建的永久性支护结构。
4,地下结构的计算特性:(1)必须充分认识地质环境对地下结构设计的影响;(2)地下工程周围的地质体是工程材料、承载结构,同时又是产生荷载的来源;(3)地下结构施工因素和时间因素会极大地影响结构体系的安全性。
4)地下工程支护结构安全与否,既要考虑到支护结构能否承载,又要考虑围岩会不会失稳,这2种原因都能最终导致支护结构破坏;(5)地下工程支护结构设计的关键问题在于充分发挥围岩自承力。
5,支护上承受的荷载:与原岩应力,地质体强度、施工方法、施工流程(时间因素)、支护形式、结构形状等有关。
6,施工方法是确定断面形状的决定性因素:(1)矿山法——拱形(2)明挖法——一般是矩形,(3)盾构法——一般是圆形;7,地层(围岩)的作用:①地层既是承载结构的基本组成部分,②是形成荷载的主要来源③洞室周围的地层在很大程度上是地下结构体系中承载的主体。
④地下结构的安全度首先取决于地下结构周围的地层能否保持持续稳定,并且应充分利用和更好地发挥围岩的承载能力。
8,地下结构的形式:(1)按其使用目的(或由围岩的稳定性):①防护型支护:封闭岩面,防止围岩质量的进一步恶化;②构造型支护:防止局部掉块或崩塌③承载型支护:轻型、中型及重型等⑵按支护作用机理分为:①刚性支护结构②柔性支护结构③复合式支护结构9,衬砌的按制造方式(指承重型):①就地灌注整体式混凝土衬砌,用模板浇注混凝土衬砌,刚度较大;a,矿山法施工时常用拱形结构形式b,明挖法施工常用的结构形式是矩形框架,c,沉埋法(水下明挖法)常用的结构师预支型的②锚喷支护:柔性,能吸收围岩变形;③复合式衬砌:先柔后刚,先锚喷后模筑;④装配式衬砌:工厂预制,施工现场拼装。