[科普中国]-岩体渗流应力

岩体渗流应力(stress due to seepage in rockmass)是指岩体在渗流作用下产生的应力。研究岩体渗流应力的主要目的是分析岩体的变形与稳定。岩体渗流应力决定于渗流场，而渗流场又决定于岩体裂隙系统的物理和几何特性。作为几何特性的裂隙隙宽与岩体应力有关，即岩体渗流场与应力场有关。

简介岩体渗流应力(stress due to seepage in rockmass)是指岩体在渗流作用下产生的应力。

研究目的研究岩体渗流应力的主要目的是分析岩体的变形与稳定。岩体渗流应力决定于渗流场，而渗流场又决定于岩体裂隙系统的物理和几何特性。作为几何特性的裂隙隙宽与岩体应力有关，即岩体渗流场与应力场有关。岩体渗流场和应力场相互影响，构成了岩体渗流应力分析的特殊性和复杂性1。

步骤工程上计算由渗流而产生的岩体应力常按两个步骤进行。

(1) 按一定的岩体渗流数学模型求得渗流场h=p/r. +z的分布(r.为水的容重，z为位置水头，p为孔隙压力)。按下式求出掺流的单位体力荷载：

fi=-pi

(2)用数值分析法(例如有限单元法)计算岩体渗流应力。必要时再根据应力场修正裂隙隙宽, 重新进行渗流场计算，反复迭代至收敛。当计算城岩体相对均一。算题规模不大，也可采用渗流场与应力场全耦合法直接求解。

特殊性岩体渗流应力的另一特殊性，是其与水荷载的历史有关。在建筑物施工前、施工期及运行期中，岩体渗流场常发生相应的变化。某时段的渗流应力不仅决定于该时段的掺流荷载，而且决定于渗流荷载的历史。因此，为了求得岩体渗流应力，需用渗流增量荷载分析方法。

优点工程措施的设置能够改变渗流场的分布，从而也改变岩体渗流应力场。合理地布置防渗帷幕和排水设施，可优化渗流应力状态，使之有利于工程的安全2。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学