工程地质学-第五章 地壳岩体的天然应力状态-2-地壳应力状态复杂性
工程地质分析原理总复习汇总
工程地质分析原理一、术语解释0.1工程地质学：工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学；是地质学与工程学的边缘学科，是地质学的一个分支。
0.2工程地质条件：与人类工程活动密切相关的地质条件，包括岩土类型与工程特性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、物理地质现象、天然建筑材料等六个方面。
0.3工程地质问题：人类工程活动与地质环境相互联系和相互制约，当出现不协调时，将产生相应的工程地质问题。
0.4机制过程分析法：研究工程地质问题必须首先以地质学的观点、自然历史的观点分析地质体与周围因素相互作用的特定方式，随时间发展演化的历史及其发展的阶段性，从全过程上和内部作用机制上把握其形成、演化、现状及未来发展趋势，即地质过程的机制分析。
0.5工程地质勘察：采用各种勘察手段和方法，对建筑场地的工程地质条件进行调查研究与分析评价。
1.1岩石：组成地壳的矿物集合体。
具有不连续性、各向异性、非均质性、有条件转化性等特点。
1.2岩体：赋存于一定地质环境，由各类结构面和被其所切割的结构体所构成的地质体。
1.3结构面：岩体内分割固相组分的地质界面的统称。
包括原生结构面、构造结构面和浅表生结构面三大类。
1.4结构体：未经位移的岩体被结构面切割成的块体或岩块。
1.5岩体结构：根据结构面的发育程度和特性、结构体的组合排列和接触状态，将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构等类别。
1.6软弱结构面：延伸较远、两壁较平滑、充填有一定厚度软弱物质的结构面，如泥化、软化、破碎薄夹层等的面。
1.7软弱夹层：岩体中夹有的强度较低或被泥化、软化、破碎的薄层。
1.6结构面的连通率：结构面的平均长度与总长度的比值。
1.7浅表生作用：在地质体浅表部形成的卸荷断裂、重力扩展变形破裂面、卸荷裂隙、风化裂隙、风化夹层、泥化夹层、次生夹泥等。
浅表生作用：在岩体浅表部产生复杂而紊乱的结构面的作用。
工程动力地质学课后复习思考题
工程动力地质学课后复习思考题第0章：绪论⏹ 1 工程地质学：⏹研究人类工程活动及其各类建筑物与地质环境之间的相互制约并保证这种制约关系向良性方向发展的科学。
⏹ 2 工程地质学的学科性质和基本任务工程地质学是研究人类工程活动及其各类建筑物与地质环境之间的相互制约关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学；是地质学与工程学的边缘学科，是地质学的一个分支。
⏹ 3 工程地质学的研究对象⏹工程地质学的上述任务，必须要求对工程活动的地质环境——或称工程地质条件，进行深入研究.工程地质条件包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。
•第一章• 1.岩体的结构有哪些类型？块度界限如何？•按建造特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
•块体状结构：代表岩性均一，无软弱面的岩体，含有的原生结构面具有较强的结合力，间距大于1m。
•块体结构：结构面间距1～0.5m。
成岩裂隙较发育的厚层砂岩或泥岩，槽状冲刷面发育的河流相砂岩体等沉积岩，原生节理发育的火山岩体等。
层状结构：可进一步分为层状（软弱面间距50～30cm），薄层状（间距小于30cm）。
碎块状结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型。
小于20cm散体状结构，块度小于20cm2.原生结构面由哪些结构面构成沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，原假整合面，古冲刷面等。
生火成结构面：侵入体与围岩接结触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩构的流线、流面，冷凝节理面变质结构面：片理，片麻理，千枚理，板劈理，片岩软弱夹层。
第二章地壳岩体的天然应力状态1 岩体应力的一些基本概念地壳岩体内的天然应力状态：是指未经人为扰动的的应力状态。
⏹⑵构造应力构造应力：岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。
构造应力又可称为活动构造应力和剩余构造应力。
石油工程岩石力学_地应力
HMAX hmin
v >> HMAX > hmin
hmin
Drill within a 60°cone (±30°) from the most favored direction
v HMAX ~ v
>> hmin
HMAX
v HMAX
In highly differential stress fields, the proper choice of an inclined hole facilitates drilling
AE Counts
Kaiser effect point
Load
室内岩心试验法：
MTS岩石力学 实验装置
SAMOS多通道声 发射装置
中国石油大学 （北京）岩石 力学室拥有美 国进口的先进 仪器设备，能 够完成凯塞尔 效应、单轴/三 轴抗压试验、 水力压裂室内 试验等多项实 验。
室内岩心试验法：
声
++++++
天然应力
∧
→ ← ↓↑
重分布应力
概述
一般情况下主地应力表示方法
地表
H
垂直主应力σv
水平最小主应力σh
水平最大主应力σH
概述
地应力是场函数 地应力又称为地应力场 有大小和方向
水平最小大地应力 水平最大地应力
二、天然应力的构成及起源
1.构成：
• 岩体自重→自重应力 • 构造运动→构造应力 • 流体作用→渗流应力 • 其它（地温、地球化学作用等）
St Pf Pr
井壁崩落椭圆法确定主应力方向
构造应力场导致井壁崩落椭圆具有明显的长轴方位。在地 层倾角测井记录上，一条井径曲线比较平直或等于钻头直 径，而另一条井径曲线则比钻头直径大得多，而非应力孔 眼井径曲线上表现为，钻头孔截面没有明显的长轴方向。
地应力知识
地应力知识简介地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
随着水利水电、矿山、交通与城建等边坡、洞室及深基坑等事故的明显增加从而使人们对地应力引起较为广泛的注意与重视，所以，地应力研究不但具有重要的实际意义，而且具有重要的理论意义。
一地应力的成因产生地应力的原因是十分复杂的，也是至今尚不十分清楚的问题。
30多年来的实测和理论分析表明，地应力形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。
另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其它物理化学等也可引起相应的应力场，其中，构造应力场和重力应力场是现今地应力场的主要组成部分。
1大陆板块边界受压引起的应力场以中国大陆板块为例，由于受到印度板块和太平洋板块的推挤，推挤速度为每年数厘米，同时受到西伯利亚板块和菲律宾板块的约束。
在这样的边界条件下，包括发生变形，产生水平受压应力场。
2地幔热对流引起的应力场由硅镁质组成的地幔因温度很高，具有可塑性，并可以上下对流和蠕动。
地幔热对流引起地壳下面的水平切向应力，在亚洲形成由孟加拉湾一直延伸到贝加尔湖的最低重力槽。
3由地心引力引起的应力场（也称为重力场）重力场，是各种应力场中唯一能够计算的应力场。
重力应力为垂直方向应力，是地壳中所有各点垂直应力的主要组成部分，但是垂直应力一般并不完全等于自重应力，因为板块移动、岩浆对流和侵入、岩体非均匀扩容、温度不均和水压梯度均会引起垂直方向应力变化。
4岩浆侵入引起的应力场岩浆侵入挤压、冷凝收缩和成岩，均在周围底层中产生相应的应力场，其过程也是相当复杂。
熔融状态的岩浆处于静水压力状态，对其周围施加的是各个方向相等均匀压力，但是热的岩浆侵入后逐渐冷凝收缩，并从接触面界面逐渐向内部发展，不同的热膨胀系数及热力学过程会使侵入岩浆自身及其周围岩体应力产生复杂的变化过程。
岩浆侵入引起的应力场是一种局部应力场。
地应力及其测量
一、概述－研究地应力的重要性
地应力是各种岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力；是 确定工程岩体力学属性,进行围岩稳定性分析,实现开挖设 计和决策科学化的必要前提条件.
地应力状态对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油 井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究 以及地球动力学的研究等也具有重要意义.
当θ＝0°时, σθ取得极小值, σθ＝3 σ2－ σ1
当水压达到 P i 32 1T 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Ps
Ps 2
21
三、地应力测量方法－a 水压致裂法
假设钻孔中存在压力P0的裂隙水时,则初始开裂压力Pi
原岩应力基础知识
1
本章内容
概述 地应力场的分布规律 地应力测量方法
2
一、概述
原岩： 未受工程影响而又处于自然平衡状态的岩体. 原岩应力亦称初始应力或地应力：
定义一：原岩中存在的应力. 定义二：岩体在天然状态下所存在的内应力.
次生应力或诱发应力受工程扰动之后的天然应力状 态,J.Hudson:由于受井巷开挖、矿产资源开采等工 程影响,原岩应力平衡状态被破坏后的应力. 这一转换过程称为应力重分布.
无限体——圆形钻孔 平面应变受力状态
几点假定
三、地应力测量方法－a 水压致裂法
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σ1最大水平应力, σ2最小水平应力 , 其钻孔周边的切向应力σθ和径向应力σr为：
1 2 2 1 2 c2 os
3 2 1
r 0
周边一点与σ1轴的夹角
6
一、概述－地应力的成因
第一章__地壳岩体结构特征的工程地质分析(2015版)
地 形 高 度 （ ） 地 壳 厚 度 （ ）
柴达山 喜马拉雅山 冈底斯山 唐古拉山 昆仑山 阿尔金山 青 藏 高 原
天山 莫霍面
图 1-2
青藏高原地壳厚度剖面和地震带位置
（据时振梁等）
§1.1 基本概念及研究意义
总之，对岩体结构特征的研究，是分析评价区域稳定 性和岩体稳定性的重要依据。
通常有:宾尼亚斯基的RMR分类 （1973）;
巴顿的Q系统分类（1974）; 谷德振的岩体质量指标Z系统分类（1979）。 此种分类力图将类型与岩体稳定性分析和定量评价以及对策设计等 实际问题联系起来，因而受到地质和工程界的重视。（可详见工程 地质勘察教材或其它文献）
§1.2 岩体结构特征及主要类型
§1.2 岩体结构特征及主要类型
分类标准的定量化－岩体质量指标 20 世纪 70 年代以来岩体分类中采用了“岩体质量指标”或 “综合特征指标”来判别岩体性能的优劣，因而含有这类指标 的分类又被称为岩体质量分级，如上所述的RMR、Q和Z系统。 分类中有了定量指标作为依据，更便于将作过详细勘探测试 研究的场地的经验和成果应用于研究程度较差或处于勘测初级 阶段的工地，从而达到简化和减少勘测程序和工作量的目的。 分类中的定量指标还可用于讨论不同分类方案之间的相关性。 如鲁弗里奇等根据新西兰多个工程的经验，对RMR、RSR和Q系统 三者得出的如下关系式： RMR=1.35lgQ+43 RSR=0.77RMR+12.4 RSR=13.3lgQ+46.5
Hale Waihona Puke 坚硬岩石组成的斜坡前缘卸 荷裂隙导致崩塌示意图
①灰岩；②砂页岩互层；③石英 岩
岩石力学课程Chapter5
H—总深度（m）
—平均密度，KN/m3 —侧压力系数 岩体自重垂直应力
4
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素 成因
5)地质构造应力
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素 成因
6）地形、地表剥蚀对地应力影响
5.1 概述
5.1.3 研究岩体地应力的重要性 岩石力学特点决定地应力研究的必要性 材料因素：岩体材料的复杂性 荷载因素：荷载的特殊性
课程教学内容
Contents
第一章 绪 论 第二章 岩石的物理性状（性质） 第三章 岩石的强度 第四章 岩石的变形 第五章 岩体天然应力与洞室围岩的应力分布 第六章 山岩压力与围岩稳定性 第七章 岩基应力及稳定分析 第八章 岩质边坡稳定分析
愿本课程带您进入岩石力学的世界
第五章 天然地应力与洞室围岩的应力分布
1）地幔热对流
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素 成因
2）板块边界受压
地幔热对流－－（碰撞、俯冲、海岸）
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素 成因
3）岩浆侵入
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素 成因
4）岩体自重作用 垂直应力： 侧压力：
z
H
x y z
v hmax h hmin
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素
5.1 概述
5.1.2 天然地应力的形成因素
影响岩体天然应力的因素很多，主要有 岩体自重（自重应力）和地质构造运动（构造 应力），此外，成岩过程中的物理化学变化、 地形地貌、地温梯度、岩体特性的等均对岩体 天然应力有不同程度的影响。
岩体中的天然应力
ppcS2 p0
然t 图7-3水压力随时间的变化曲线
应
力
hmin
A
A
hma
图7-4 柯西解答受力图示
岩体中的天然应力
原理：
• 水压致裂法是把高压水泵入到由栓塞隔开的试 段中。当钻孔试段中的水压升高时，钻孔孔壁 的环向压应力降低，并在某些点出现拉应力。 随着泵入的水压力不断升高，钻孔孔壁的拉应 力也逐渐增大。当钻孔中水压力引起的孔壁拉 应力达到孔壁岩石抗拉强度σt时，就在孔壁形 成拉裂隙。若设形成孔壁拉裂隙时，钻孔的水 压力为pc1，拉裂隙一经形成后，孔内水压力 就要降低，然后达到某一稳定的压力ps，称为 “封井压力”。这时，如人为地降低水压，孔 壁拉裂隙将闭合，若再继续泵入高压水流，则 拉裂隙将再次张开，这时孔内的压力为pc2(图 7-3)。
力 •西伯利亚板块阻挡
•1迹线：N-NE-
岩体中的天然应力
第 2、铅直应力 （V） 六 章 上覆岩体自重
V 2.7gh
岩 V多为压应力
体 中 的 天 然
V多为最小主应 力，少数为中间
主应力与最大主
应力
应
力
岩体中的天然应力
第 六 章
3、 水平应力（ h）
岩体中天然应力常以水平应力为主，即h> v， 特别是 hmax> v ,据统计资料： h/v
道岩壁中进行应力量测时，可采用扁千斤顶法。 岩体中的天然应力
(2)应力恢复法（扁千斤顶法）
第
六 章
千斤顶
岩 体 步骤：
油泵
时间 千斤顶压力 pc
中 ①在岩壁上选择测点，固定A、B两点。d≈15
的 厘米；
天 然 应 力
②刻槽应力释放、变形d0 d; ③安装扁千斤顶;
第2讲岩体地应力问题
3.2.4 岩浆入侵引起的地应力
岩浆侵入挤压、冷凝收缩和成岩，均在周围 地层中产生相应的应力场，其过程也是相当复 杂的．熔融状态的岩浆处于静水压力状态，对 其周围施加的是各个方向相等的均匀压力．但 是炽热的岩浆侵入后即逐渐冷凝收缩，并从接 触介面处逐渐向内部发展．不同的热膨胀系数 及热力学过程会使侵入岩浆自身及其周围岩体 应力产生复杂的变化过程． 与上述三种应力场不同，由岩浆侵入引起的 应力场是一种局部应力场．
所以它是相对稳定的非稳定应力场。
在某些地震活跃的地区，地应力的大小和方向随 时间的变化是很明显的。如 1976 年唐山地震后， 在唐山凤凰山测得的最大主应力方向为北47°西， 与区域应力场的最大主应力方向有较大偏差． 78 年，在同一地点测量，其最大主应力方向变为近 东西向（北 89°西）与区域应力场最大主应力方 向相一致。邢台地震区也有类似情况。前苏联的 喀尔巴歼山、高加索等地，发现主应力方向每隔 6～12年就有一次较大变化．我国甘肃六盘山主应 力方向在三年内有 20 ～ 30°的改变．而瑞典北部 的梅尔格特矿区，发现现今应力场方向与20 亿年 前应力场方向完全相同．
3.3 函数
地应力在绝大部分地区是以水平应力为主的三向不 等压应力场．三个主应力的大小和方向是随着空间 和时间而变化的，因而它是个非稳定的应力场． 地应力在空间上的变化，从小范围来看，其变化是 很明显的，从一个矿山到另一个矿山，从某一点到 相距数十米外的另一点，地应力的大小和方向也是 不同的．但就某个地区整体而言，地应力的变化是 不大的．
最大水平应力的值一般为垂直应力
的1～2倍，甚至更高。在某些地表 处测得的水平地应力达到7Mpa。
这个结果从根本上动摇了
地应力是静水压力的理论， 以及地应力以垂直应力为 主的观点。
第6章 岩体中的天然应力
岩 力体
中 的 天 然 应
(0.31z0)0ha v(0.51z5)0 .
第 六 章
岩 力体
中 的 天 然 应
5、主应力与水平面的关系
据主应力与水平面的关系，可划分为：
水平应力场— 两个应力轴近水平，或与水 平面夹角很小，另一应力轴近铅直，三个应 力轴与空间坐标一致，我国大陆范围内属这 种应力场;
的 天 因此，可得测点 然 的天然应力为
应
vgz
hma x3p tp c2
hmi n ps
.
第 六 方向：据岩体破裂方向确定 章 破裂平行于 hm，ax垂直于 ，h破mi裂n 方向由压
痕，井下电视确定。
岩 力体
中 的 天 然 应
优点：测深大，z可达数百米，目前最深达5108米； 施工技术简单，不需要应力计等仪器。 缺点：水压致裂法只能在钻孔中进行，若在地下巷 道岩壁中进行应力量测时，可采用扁千斤顶法。
岩 力体
中 的 天 然 应
pc1 ppcS2
p0 t
图7-3水压力随时间的变化曲线
hmin
A
A
hma
图7-4 柯西解答受力图示
.
原理：
• 水压致裂法是把高压水泵入到由栓塞隔开的试 段中。当钻孔试段中的水压升高时，钻孔孔壁 的环向压应力降低，并在某些点出现拉应力。 随着泵入的水压力不断升高，钻孔孔壁的拉应 力也逐渐增大。当钻孔中水压力引起的孔壁拉 应力达到孔壁岩石抗拉强度σt时，就在孔壁形 成拉裂隙。若设形成孔壁拉裂隙时，钻孔的水 压力为pc1，拉裂隙一经形成后，孔内水压力 就要降低，然后达到某一稳定的压力ps，称为 “封井压力”。这时，如人为地降低水压，孔 壁拉裂隙将闭合，若再继续泵入高压水流，则 拉裂隙将再次张开，这时孔内的压力为pc2(图 7-3)。
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影响地应力的因素很多： 岩体自重和构造作用力控制（主要的）； 各种地质构造、地形、岩性、剥蚀作用、岩石的物理化学作用： 人类工程活动等。 多种因素的影响，使地壳表层地应力状态显得异常复杂。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
5.4.1垂向卸荷
区域性的垂向剥蚀卸荷作用在增大岩体内的水平应力方面有着重要的作用。 例如：对于未受明显构造扰动的侵入体内应力状态的形成，一般经历了两个阶 段： 首先是侵入阶段，由于岩体呈熔融状态侵入地下一定深处，故岩体中的应力呈 静水应力式分布。 假定图中AB为原始地面， 则岩体内任一深度h0+h处P点 的应为： σh= σv=γ(h0+h)
二次应力分布区 –
1方向与坡面近于平行； 3与坡面近于垂直； 2与坡面走向基本平行。 在峡谷地区，河谷谷底往往也有明显的
应力集中区，形成囊状的“高应力包”。
河谷高边坡应力分布模式(据黄润秋，2001)
5.4 地壳表层岩体应力状态的源自杂性5.4.3地壳表层高地应力区及其地质地貌标志
在近地表处的水平应力明显偏高地区，常见到一系列因应力释放而产 生的岩体力学现象，这些现象可作为高地应力的地质、地貌标志。
铜街子水电站坝基岩体结构示意图
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
上述变形断裂结构不同于隆爆，是高地应力条件下宽阔河谷下切过程 中垂直卸荷所导致的“应力释放型”浅生时效变形构造。
（1）量级较大的NWW向水平主应力和原始背斜构 造，是这类时效变形构造生成的前提条件。
河谷形成前，岩体虽已处于较高的水平承载状态， 因有足够大的竖向荷载与之相抗衡--保持总体稳定性。
与上述隆爆现象类似的浅生时效变形 -- 大渡河铜街子电站坝址区。 坝基岩体 -- 二叠系峨嵋山玄武岩，两次喷溢旋回的间歇面上，堆积了 一套火山碎屑，岩性软弱。 构造 -- NNE向短轴背斜轴部，岩层被层间错动和缓倾角对冲断层（F3 及F6）切割。 （1）层间错动带具有张扭性特征，错动方向指向河谷中部。 （2）两条对冲断层均为逆断层，却表现出张性特征，断距及倾角都有 由浅部向深部逐渐减小乃至尖灭及 变平的趋势。 （3）断裂形成于Q1，距今约 22~33万年的Q2中晚期已基本完成 其发展过程。 断层在河流深槽形成 后仍有微量活动
马步坎高边坡内楔形时效变形构造 成因机理与发育演化过程示意图
（右-平面图；左-剖面图）
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
4．蓆状裂隙 在出露于地表的侵入岩体内，广泛发育一种近水平平行分布的区域 性裂隙。通常上部较密，向下逐渐变稀疏，这就是常称的蓆状裂隙。 “应力释放型”蓆状裂隙的形成机制 -- 与区域性剥蚀卸荷有关。 *深埋于地下且处于静水应力状态的侵入岩体，在其遭受剥蚀而出露 到地表时，岩体内各向同性的水平应力（相当于1，）与竖直应力（相 当于3，）的差值不断增大。 *当这种变化使岩体内的主应力差超过岩体所能承受的极限时，岩体 即生成近水平的破裂，表部的高水平应力也因部分地释放而降低。
（2）走向与最大水平主应力相垂直的宽阔河谷的 下切，是这类浅生时效变形构造形成的另一必要条件。
*竖向应力减小，谷底的应力集中--河谷的水平应 力增大。
*随着河谷下切，岩体稳定条件逐渐恶化。形成应 力释放型变形破裂。
*岩层进一步上拱、沿层间软弱夹层错动，产生剖 面“X“形破裂。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
σv =γ(h0+h)-γh0=γh σh =γ(h0+h)-μ/(1-μ) × γh0
=γh-((1-2μ)/(1-μ))×γh0 可见地表卸荷在增大侵入岩体内水平应力方面起了重要作用。但 卸荷作用在岩体内造成的高水平应力不具方向，即
σx=σy。 所以和构造作用造成的各向不等的水平应力相区别。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
5.4.2 河谷侵蚀侧向卸荷
河谷下切或边坡开挖过程中，随着边坡侧向应力的解除（卸荷），边
坡产生回弹变形，边坡应力产生相应的调整，其结果是在边坡一定深度范围
内形成二次应力场。
-- 应力降低区(<0)、应力增高区( >0 ) 和原岩应力区（=0）。
黄润秋等人将边坡应力随深度的这种分
布形式称之为“驼峰应力分布”。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
假定图中AB为原始地面， 则岩体内任一深度h0+h处P点 的应为：
σh= σv=γ(h0+h)
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
此后，岩体经剥蚀而出露地表。 随着岩体剥蚀卸荷，岩体内的应力发生变化。垂直应力σv与水平 应力σh的变化幅度不同。 假定剥蚀厚度为h0，则上述P点处的 σv和σh 分别变为：
5.4.3. 1与天然条件下高水平应力有关的浅表生时效变形现象
1．隆爆现象
隆爆（POP-UP） -- 地表岩体 中的一种“类构造”现象。表现为细 长的隆褶或类似于低角度逆断层的 断隆。
一般认为，这类隆爆是该区地 表岩体中的一种与高水平应力释放 有关的表生时效变形现象。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
谷坡内的水平剪切蠕动变形带， 是高地应力区常见的另一种〝应 力释放型〞表生时效变形现象。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
3．应力释放型的深大拉张变形带 近年来，在雅砻江锦屏、金沙江向家坝等多个水电建设工程地质勘察 过程中，发现在一些河谷岸坡中向坡内数百米深处还发现有深大的拉裂缝 和拉张陷落带。这类拉张变形带以其规模大、延伸方向稳定及发育深而区 别于通常的卸荷裂隙。 这种拉张变形的成因之一是特殊地质、地貌环境条件下，由河谷下切 水平卸荷导致的“应力释放 型”时效变形现象。 向家坝水电站马步坎 高边坡的深大拉张变形就 是这类应力释放型时效拉 张变形的典型实例。
2.谷下水平卸荷裂隙及谷坡内的水平剪切蠕动变形带
在高地应力区内较开阔的河谷，经常有一系列开口良好、透水性很强的 水平卸荷裂隙发育。特别是在走向垂直于现今区域最大主应力方向的河谷 段，这类卸荷裂隙往往尤为发育。
水平卸荷裂隙的形成机制与前述铜街子坝基浅生时效变形构造类似，不 同的只是导致这类裂隙形成的区域水平应力的量级相对较低，所以变形仅 局限于谷底岩层的微量上拱和沿层 间或已有缓倾结构面的错动与拉开。