Труды Кольского научного ценра РАН. № 6 (10), вып.1. 2019 г.
Что касается второй группы факторов, то здесь представления о природе и механизмах возникновения начального напряжённого состояния массивов горных пород менялись по мере развития общих представлений о Земле и геологических и тектонических процессах в её недрах. Одной из первых гипотез (1878 г.) о природе естественных полей напряжений в верхней части земной коры Земли является гипотеза А. Гейма (Heim, 1878), согласно которой масивы горных пород вследствие действия гравитационных сил в течение весьма длительного времени (геологических эпох) находятся в скрыто-пластическом состоянии, поэтому все нормальные компоненты тензора напряжений по всем осям координат равны, а все касательные напряжения равны нулю: = °ѵ = ° г = ун-, х У 2 * т = т = т =0 , ху xz y z ’ где Ох, Су, Oz — нормальные компоненты тензора напряжений по осям координат х, у, z; х ху, Zxz, Туг — касательные компоненты тензора напряжений; у — объёмный вес налегающих пород; Н — глубина рассматриваемой точки массива от дневной поверхности. Другими словами, по А. Гейму естественное напряжённое состояние массива горных пород является гидростатическим. Эти представления являлись общепринятыми в течение более пятидесяти лет. Однако дальнейшее изучение свойств пород различных массивов показало, что лишь немногие породы проявляют в достаточной степени пластические свойства, а основная масса пород в большей степени (часто вплоть до потери прочности) склонны к проявлению упругих деформаций. Исходя из этого, академиком АН СССР А. Н. Динником в 1925 г. была сформулирована гипотеза о естественном напряжённом состоянии массива пород, который предполагался идеально упругой, сплошной изотропной средой, в соответствии с распределением упругих напряжений (Динник, 1925), но при этом основными действующими силами попрежнему предполагались силы гравитации. Тогда компоненты тензора напряжений определяются: ог = уН, о, = = ХуН, (2) Х=- * 1-ц где X — коэффициент бокового отпора (отношения горизонтальных и вертикальных напряжений); ц — коффициент Пуссона (отношения поперечных и продольных деформаций пород). В случае распределения напряжений в массиве пород по А. Н. Диниику, гидростатическое состояние пород А. Гейма является частным случаем, когда ц = 0,5, а X = 1, что в практике горных работ встречается достаточно редко, например для массивов, представленных сильно увлажнёнными глинами или плывунными породами. Представления о распределении напряжений в массивах пород на основе использования модели упругого изотропного пространства (гипотеза А. Н. Динника) оказались очень продуктивными и нашли широкое применение в практике 112
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz