Напряженное состояние верхних горизонтов земной коры презентация

Содержание

Слайд 1НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
верхних горизонтов Земной коры


Слайд 2Напряженное состояние массива горных пород
Изучается: тектоникой;

горным делом;
механикой грунтов;
инженерной геологией (геологические процессы)
Задачи: тип напряженного состояния,
ориентация осей,
величина напряжений


Слайд 3Напряженно-деформированное состояние массива пород
Факторы: Глобальные – гравитация

Региональные – тектоника, сейсмичность
Локальные:
рельеф,
подземные воды – взвешивание, фильтрационные силы,
неоднородность пород по деформационным свойствам,
техногенные – сооружения, карьеры, подземные выработки, взрывы, откачки




Слайд 4Гравитационная и тектонические силы
Естественное напряженное состояние верхних горизонтов земной коры формируется

совместным действием гравитационных и тектонических сил
Гравитационная сила:
σ1г=ρgH; σ2г = σ3г = μ/(1– μ) ρgH
Градиент 0.2-0.32 кг/см2/м
Тектоническая сила:
σ2 = σ2г + σ2т = μ/(1– μ) ρgH + Т + ΔТН;
σ3 = σ3г + σ3т = μ/(1– μ) ρgH + μ (Т + ΔТН)




Слайд 5Тектоническая сила (П.Н.Кропоткин, 1973)


Слайд 6Тектонические силы
Величина тектонической силы:
График Н.П.Кропоткина – 10-20 МПа

Н.А. Цытович – 35-45 МПа
Рогунская ГЭС – 12 МПа
Талнахский рудный узел – 23-38 МПа

σ2т = T σ3т = μT
Т = (σ2 + σ3) / (1+μ)

Слайд 7Воздействие землетрясений

Гипоцентр и эпицентр (очаг) землетрясения
Плейстосейстовая область
Продольные и поперечные волны
Поверхностные волны:

Лява и Релея

Каждую монохроматическую волну одной частоты можно охарактеризовать через длину волны λ, период t или частоту колебания f=1/t, которые связаны с фазовой скоростью v соотношением λ= tv=v/f.

Слайд 8Зоны концентрации интенсивности напряжений при прохождении сейсмической волны


Слайд 10НДС массива пород
Геометрия массива:
- Рельеф – размах 20 км

-

Полости, как естественные (например, карстовые), так и искусственные (различные выработки)


Слайд 11Влияние рельефа на НДС
Горизонтальные Касательные


Слайд 12Радиальные и тангенциальные напряжения в стенках подземной полости кругового поперечного сечения при

геостатическом распределении напряжений (σ1 = 0,25σ3) [И.А. Турчанинов и др., 1977]




Слайд 13Влияние подземной полости
Max и min напряжения при горизонтальном сжатии


Слайд 14Max и min напряжения при горизонтальном сжатии


Слайд 15Воздействие подземных вод
Эффективные и нейтральные напряжения
σп = σэф + σн; σэф

= σп – σн; dσэф = - dσн
Взвешивание
γвзв = (Δ-γв)(1-n)
Гидродинамическое давление
f = I γв; Ф = I γв V

Гидростатическое давление от водохранилища



Слайд 16НДС массива пород

Строение (неоднородность, трещиноватость), деформационные свойства –
концентрация в жестких, разгрузка

в мягких;
разгрузка в разломах, концентрация вокруг них;
возрастание напряжений в кончике трещин

Коэффициент концентрации К = σ/σном




Слайд 17Техногенные воздействия
Города
Горные выработки
Карьеры
Откачки
Взрывы


Слайд 18Методы изучения НДС
Полевые: геофизические (сейсмоакустические) в скважинах, в горных выработках;
опыты –

разгрузки, восстановления, гидроразрыв;
геологические – измерение трещин, зеркала и борозды скольжения, двойникование кристаллов;
косвенные – выход керна, искривление скважин, деформация стенок выработок.

Слайд 19Методы изучения НДС
Лабораторные
Моделирование:
-

оптическое,
- эквивалентными материалами,
- центробежное.
Расчетные:
- аналитические,
- численные (МКЭ и др.)

Слайд 20Полевые опыты
Экспериментальное определение величин напряжений в выработках:
Методы разгрузки
Методы восстановления напряжений
Способ гидроразрыва:

σmin = Рст


Слайд 21Геологические методы изучения НДС
Метод М.В.Гзовского – σmax совпадает с биссектрисой острого

двугранного угла между сопряженными трещинами
Плоскости трещин отрыва ┴ направлению max растягивающего напряжения
Метод кинематического анализа плоскостей разрушения
Реконструкция главных напряжений на основе анализа микроструктурных ориентировок в кристаллах (двойникование кальцита, магнезита и т.д.)

Слайд 22Косвенные геологические методы изучения НДС
Дискование керна
σ/σсж = 0.1-0.3 – толщина

дисков > радиуса
σ/σсж = 0.3-0.7 – толщина диска < 0.5 d
σ/σсж = 1-2 – обломки, буровая мелочь
Искривление ствола скважин
Состояние стенок в горных выработках

Слайд 23Сейсмоакустические методы изучения НДС
Принцип - скорость распространения упругих колебаний выше в

породах, имеющих большую плотность, которая возрастает при увеличении напряжений
Где изучается - вдоль скважин и шахт (акустический каротаж), вокруг выработок, между выработками (ультразвуковое просвечивание) и т.д.
Задачи - качественное распределение напряжений, направление главных, иногда вычисление величин

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика