Естественное напряженное состояние

ЕСТЕСТВЕННОЕ НАПРЯЖЁННОЕ СОСТОЯНИЕ горных пород (а. rock natural state of stress; н. naturlicher Spannungszustand der Gesteine, Spannungszustand im unverritzten Gebirge; ф. etat naturel de соntraintes du massif; и. estado de tension natural de las rocas) — совокупность напряжённых состояний, формирующихся в массивах горных пород (в недрах) вследствие воздействия естественных факторов. Основной и постоянно действующей причиной формирования естественного напряженного состояния является гравитация; дополнительные факторы: вертикальные и горизонтальные движения земной коры, процессы денудационного среза и переотложения горных пород, которые имеют разную распространённость, длительность и силу действия (изменяясь постоянно, непрерывно или скачкообразно). В ряде участков земной коры при активно действующих дополнительных факторах горизонтальные или наклонные составляющие тензоров напряжений могут значительно превышать вертикальные составляющие, определяемые из расчётов по гравитации.

Естественное напряженное состояние зависит от геометрии, и структурных характеристик массива, его деформированности, прочности горных пород, их вязкости, обводнённости и др. Естественное напряженное состояние и его изменения приводят к деформациям, смещениям и разрушениям различных элементов породных массивов в глубине и на поверхности, к деформациям инженерных сооружений, крепей горных выработок, вызывают землетрясения, стреляния горных пород и горные удары. Энергия естественного напряженного состояния способна производить и полезную работу по улучшению дробления пород при добыче твёрдых полезных ископаемых, облегчению бурения при проходке скважин. Познание закономерностей естественного напряженного состояния представляет одну из фундаментальных задач наук о Земле, имеющих важнейшее практическое значение. С учётом естественного напряженного состояния выбирают расположение и способ проведения горных выработок для уменьшения вредных проявлений горного давления, проводят местное регулирование естественного напряженного состояния с помощью разгрузочных щелей (экранов) и т.п. Определение и контроль изменений естественного напряженного состояния необходимы при решении задач прогноза землетрясений. Учение о естественном напряженном состоянии возникло в конце 19 — начале 20 веков, его формирование и развитие связано с трудами Ф. Ю. Левинсона-Лессинга, А. Н. Динника, М. В. Гзовского, Г. А. Крупенникова, И. А. Турчанинова и др. За рубежом существенные исследования проведены А. Геймом (Швейцария), Л. Мюллером (ФРГ), Л. Обертом (США), Н. Хастом (Швеция) и др.