地壳中的构造应力分布是有一定规律的，各处地应力（构造应力）的方向、大小、性质等，取决于运动外力的大小、作用方式、边界条件以及外力作用区域内的岩石、岩体力学性质等。总的来讲，这些称为构造应力场特征。

（一）构造应力的分区性

构造运动的分区性决定了构造应力的分区特点，包括方向及大小。例如，中国西部20世纪以来持续受近SN方向的挤压作用，西北地区地应力的最大主压应力方向为NNE。中国东部地区的地应力场总体上讲是近EW方向的挤压作用。

华北地区以太行山为界，以东区域最大主压应力为近EW方向，以西区域最大主压应力为近SN及NW方向。

以秦岭纬向构造带为界，北方的华北、东北地区的最大主压应力为NEE，近EW方向。在秦岭和阴山之间区域的构造应力状态随构造部位不同而不同，如河西走廊的最大主压应力为NE方向，渭河谷地为SN方向，山西中部为NW方向。秦岭纬向构造带以南，南方的华南地区最大主压应力以NWW方向为主，还有NW方向。

在不同的地质历史时期，构造运动的主要影响区域不同；在同一个地质历史时期，不同区域构造应力的活动强度也不同。例如，20世纪以来，我国东部总的来说构造应力活动强度小，华北地区的构造应力活动相对比较强；我国西部的构造应力活动强度明显大于东部，所以我国西部地震多，强度大，震级也高，规模也大，断层活动明显。

应该指出：区域构造应力场的特征可以延伸到大型工程场地，但在实际工作中不能将区域构造应力状态直接用于工程场地，必须进行现场实测，才能作为处理工程问题的依据。

（二）构造应力的大小及表现方式

哈盖特（G.Herget）根据大量的地应力实测资料于20世纪70年代得出统计关系式为

式中：Z——测量深度（m），Z≤800 m适用；

　　　σv——竖向主应力（102 kPa）；

　　　σh，av——水平方向平均主应力（102 kPa）；

　　　σh，max——水平方向最大主应力（102 kPa）；

　　　σh，min——水平方向最小主应力（102 kPa）。

根据中国的构造应力实测资料得出的统计关系式为

式中：Z——量测深度（m），Z≤500 m适用；

　　　σh，max——水平方向最大主应力（102 kPa）；

　　　σh，min——水平方向最小主应力（102 kPa）。(www.daowen.com)

水平方向的应力表现出明显的各向异性，根据我国Z≤500 m范围内的实测资料，大致规律如下：

根据国内外大量的构造应力测试资料（表3-1），可以看出它们有明显的下列特征：

表3-1　构造应力测试成果

（1）构造应力绝大多数表现为压应力，其方向与所在地区的构造线（如断裂带走向、褶皱轴向等）走向垂直或近于垂直。

（2）在大多数情况下K=σhσv＞1.0，甚至远大于1.0，即在一个相当大的区域内，最大主应力基本上呈水平方向作用而且相对稳定并和该区域控制构造线方向垂直。

（3）水平方向上两个主应力不等并表现出各向异性，区域构造场常常决定局部点的主应力。

（4）常出现σv≠γZ及σZ＞γZ的情况，γ为岩体的重度，Z为深度。

当构造应力σh，max＞σh，min＞σv时，就容易产生逆、冲断层；当σh，max＞σv＞σh，min时，就容易产生走向断层；当σv为最大主应力时，就容易产生上盘下降的正断层。

应该指出：对于大型工程场地，应对构造应力状态进行现场测量，不能用上述一般规律直接代替。在实际工作中，要确定最大主应力方向，首先要确定区域构造线方向。区域构造线的地质标志有断层走向、褶皱轴向、劈理、片理的走向、旋扭构造轴向等。构造线方向确定了，和它垂直的方向就是最大主应力的方向。

（三）构造应力随深度变化的特点

最大水平应力的方向沿深度存在着局部变化，浅部的情况要复杂一些。在我国，地应力水平主应力方向沿深度变化不大。在一个广阔的区域内，最大水平主应力的方向沿深度是相对稳定的，并和区域控制构造线方向垂直。

水平主应力的大小随深度的变化关系比较复杂。在深度Z≤150 m的范围内，线性规律比较明显，深度再增大时，规律不明显。在唐山地区进行的地应力测量也证明了这一点。

垂直主应力随深度呈线性增大。在深度Z≤1 000 m的范围内，按σv=γZ计算，一般说来，误差不大。当深度Z＞1000m时，按照σv=γZ的计算结果，误差就很大，数值也很分散。

地应力的三个主应力σh，max、σh，min、σv之间的关系随深度有明显的变化。例如，σh，av/σv=K这个比值[σh，av为水平方向平均主应力，σh，av=（σh，max+σh，min）/2]，在地表浅层即深度Z≤150 m处，这个值很分散，通常K＞1.0，甚至远大于1.0。再往深处，在深度Z≤500 m的范围内，虽然仍有K＞1.0的结果，但K的具体数值较浅层明显有所减小。当深度Z＞500m时，则K＜1.0。

（四）构造应力的时、空变化特点

由构造运动形成初始地应力场之后，随着时间的推移，很多因素将会引起应力变化。例如：① 后来的构造运动叠加和干扰；② 地形、地貌受到侵蚀、剥蚀作用引起的应力释放；③ 新的沉积作用的影响；④ 岩体裂隙产生的应力释放；⑤ 岩石的塑性变形及流变特性的影响；⑥ 地震、火山爆发引起的影响；⑦ 地下水、温度等环境变化引起的影响；⑧ 工程开挖和工程事故（如岩爆）产生的应力释放。由上可知：构造应力的测量不是一劳永逸的，地震监测的一个重要方面就是监测构造应力（地应力）的变化。例如，河北省邢台地区隆尧县茅山测点，1966年10月的测量结果是：测量深度8～10 m，石灰岩地层，最大水平主压应力σh，max=77×10N/cm2=7.7MPa，方向为N54°W，最小水平主压应力σh，min=42×10N/cm2=4.2MPa。同一个测点，到1976年6月再测量时，情况变化为σh，max=32×10N/cm2=3.2MPa，方向为N87°E，已近EW方向，σh，min=21×10N/cm2=2.1MPa，可见变化很明显。

再以我国东部分布在山东、安徽境内著名的郯庐断裂上的构造应力作用为例，说明构造应力随时间的变化。郯庐断裂在侏罗纪末受到近SN方向的挤压、近EW方向的张力作用，使断裂带下沉又接受白垩纪的沉积。白垩纪之后又受到近EW方向的挤压作用，使以前的地层发生褶皱并产生逆冲断层。早第三纪末直到第四纪早更新世，受到张力作用，产生了NNE方向的断层。第四纪中更新世以来，又受到NEE方向近EW方向的强烈挤压作用，老断裂带上出现了许多逆、冲断层，如白垩纪地层逆冲到晚更新世及全新世地层之上。郯庐断裂成为我国东部的一条地震活动带。