王成虎

中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室), 北京, 100085

内容提要: 随着人类对深部矿产资源和能源材料的需求量持续增长，深部开采问题必将成为工程界所面临的重大问题，而地应力参数的准确确定是有效解决该重大问题的基础工作之一。文章总结了目前在能源和资源开采中使用较为广泛的26种地应力测试方法，并对这些方法的基本力学原理、发展史作了简要介绍。这26种方法按照数据源途径可以分为5大类，分别为基于岩芯的方法、基于钻孔的方法、地质学方法、地球物理学方法以及基于地下空间的方法。这些方法依据满足工作需要的角度又可以分为主动法和现象分析法，对于社会基础设施建设、深部能源和资源开发，主动法的适用范围更广。不同的方法所反应的应力信息是不同的，相对而言建立在大体量岩体上的方法对于分析区域应力场更为可靠。最后文章对未来的应力测量与估算的发展远景进行了展望。

蓄存在岩体内部未受到扰动的应力称之为地应力(geo-stress 或 in-situ stress)，地应力可以分为两类，原地应力和诱发应力(Amadei and Stephansson，1997)，而原地应力主要来自五个方面:岩体自重、地质构造活动、万有引力、封闭应力和外部荷载(Amadei and Stephansson，1997；孙叶，1989；陈宗基，1982)。地应力具有多来源性且受到多种因素的影响，因此地壳岩体地应力分布复杂多变。从海姆假说认为“岩体中赋存的应力近似为静水压力状态，且等于上覆岩体自重”到金尼克假说认为“垂直应力等于上覆岩体自重，水平应力等于岩体泊松效应产生的应力”，人们对岩体应力的认识逐步提高，并利用实测数据否定了以上两种假说。……