Напряженно-деформированное состояние (НДС) верхних горизонтов земной коры

Напряженное состояние верхних горизонтов земной коры формируется в результате действия гравитационной (?g) и тектонических сил (T). Для описания напряженного состояния массивов горных пород вводится понятие о напряженном состоянии в точке (рис. 1).

Рис. 1. Распределение напряжений в однородном изотропном упругом массиве горных пород в условиях действия гравитационных и сжимающих горизонтальных тектонических сил.

Для характеристики напряженно-деформированного состояния массивов пород, в том числе и расположенных в пределах мегаполисов, используется механическая модель, представляющая собой полупространство, ограниченное горизонтальной поверхностью и являющееся однородным, изотропным и линейно-деформированным. Распределение напряжений в массиве горных пород подчиняется следующим закономерностям: нормальные напряжения на горизонтальных площадках (?z) возрастают с глубиной и равны весу выше залегающих пород, а нормальные напряжения на вертикальных площадках (?y=?x) составляют часть от вертикальных и определяются с помощью коэффициента бокового распора (?). В случае действия тектонических сил горизонтальные напряжения возрастают на величину, соответствующую интенсивности действующей тектонической силы.

Графическим изображением напряженного состояния в точке массива пород служит диаграмма Мора (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Мора — графическое отображение напряжённого состояния в точке