Коэффициент температурного расширения частиц
Если коэффициент температурного расширения частиц больше коэффициента температурного расширения матрицы, то вокруг растянутой частицы в матрице возникают радиальные напряжения растяжения и тангенциальные сжатия. При противоположном соотношении температурных коэффициентов вокруг сжатой частицы в матрице существуют радиальные напряжения сжатия и растягивающие тангенциальные напряжения. Отмеченные особенности в концентрации напряжений вокруг частиц, отличающихся коэффициентом температурного расширения от включающего их материала, подтверждаются наличием микротрещин, устанавливаемых экспериментально. Так, вокруг частицы с коэффициентом температурного расширения большим, чем у окружающего ее материала, образуются полусферические трещины, а вокруг частицы, коэффициент температурного расширения которой меньше, чем у вмещающей ее матрицы, развиваются радиальные трещины.
Известно, что с глубиной температура горных пород возрастает. По данным измерений температуры в глубоких горных выработках и скважинах установлено, что температура с глубиной увеличивается неравномерно, в самых верхних слоях земной коры она возрастает в среднем на 2-3 °С на 100 м. Изменение температуры горных пород существенно отражается на их напряженном состоянии. С помощью расчета было установлено, что при нагревании пород происходит резкое возрастание в них горизонтальных напряжений, которые увеличиваются по сравнению с напряжениями, действующими в не нагретом массиве, в 5-6 раз. При этом вертикальные напряжения практически не изменяются, что приводит к выравниванию в массиве вертикальных и горизонтальных напряжений. Таким образом, на глубинах, где происходит нагревание горных пород, возможно присутствие зон с гидростатическим распределением напряжений.
На напряженно-деформированное состояние массивов пород, залегающих вблизи поверхности земли, влияют также космические факторы. В результате действия сил тяготения Луны и Солнца проявляются заметные периодические приливные колебания земной поверхности с периодом 12 ч и амплитудой, оцениваемой величиной порядка 30-40 см.
<< ПРЕДЫДУЩАЯ ГЛАВА Напряженное состояние массивов пород, залегающих вблизи земной поверхности | СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА >> Действующие в верхних горизонтах земной коры тектонические силы | |
<< Содержание >> |