岩体力学教（学）案

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1、岩体力学讲义张宝安《岩体力学》1.课程性质岩体力学是专业基础课，是采矿专业、安全专业必修课程之一。该课程是学习井巷工程、矿山压力及其控制、煤矿地下开采方法等课程先期必修课，是学习上述课程的基础。2.修课方式、考核方式修课方式：必修课；考核方式：考试+平时成绩（考试占总成绩的80%，平时成绩占20%）；课程学时：总学时：50学时，其中：授课40学时，实验课10学时；教材：《岩体力学》，沈明荣、陈建峰编著，同济大学出版社。3.课程内容及学时分配本课程共十章，课程内容和学时分配如下：第一章：绪论第一节：概述第二节：岩体力学的研究任务与内容第三节：岩体力学的研究方法第四节：岩

2、体力学在其它学科的地位第五节：岩体力学的发展史第二章：岩石的基本物理力学性质第一节：概述第二节：岩石的基本物理性质第三节：岩石的强度特性第四节：岩石的变形特性第五节：岩石的强度理论第三章：岩石的动力学性质第一节：概述第二节：岩石中应力波类型及传播第三节：影响岩体弹性波速度的因素第四章：岩体的基本力学性质第一节：概述第二节：岩体结构面分析第三节：结构面的变形特性第四节：结构面的剪切强度特性第五节：结构面的力学效应第六节：碎块岩体的破坏第七节：岩体的应力-应变分析第八节：岩体力学性质的现场测试第五章：工程岩体分类第一节：概述第二节：岩体分类的目的和原则第三节：工程岩体代表

3、性分类简介第四节：我国岩体工程分类标准第六章：岩体的初始应力状态第一节：概述第二节：岩体初始应力场及其影响因素第三节：岩体初始应力场的分布规律第四节：岩体初始应力场的量测方法第五节：高应力地区主要岩体力学问题第七章：岩体力学在硐室工程中的应用第一节：概述第二节：深埋圆形硐室弹性分布的二次应力状态第三节：深埋圆形硐室弹塑性分布的二次应力状态第四节：节理岩体中深埋圆形硐室的剪裂区及应力计算第五节：围岩压力第六节：围岩松动压力的计算第七节：围岩塑性形变压力的计算第八节：新奥法简介第八章：岩体力学在边坡工程中的应用第一节：概述第二节：边坡岩体中应力分布特征第三节：边坡岩体的变

4、形与破坏第四节：边坡稳定性分析第五节：岩质边坡的加固措施第九章：岩体力学在岩基工程中的应用第一节：概述第二节：岩基上的基础形式第三节：岩基上基础的沉降第四节：岩基的承载力第五节：岩基的抗滑稳定性第六节：岩基的加固措施第十章：岩体力学的研究方法第一节：第二节第一章：绪论1.岩体力学定义：岩石力学（RockMechanics）：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的学科。2.岩体力学研究的本构关系：应力-应变的关系（σ-ε）；3.岩体力学名字的演变：由岩石力学→岩体力学→岩石力学或岩体力学；现在所说的岩石力学是广义意义层面上的。4.岩体力学研究对象：岩石和岩体介

5、质；岩石或岩体是复杂介质→弹塑性介质→研究的局限性和复杂性。5.研究学习过程：由岩石→岩体→岩体工程的稳定性控制；第一节岩石与岩体地球表面为地壳，其基本构成物质是岩石。1.岩石定义：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。1）、矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。2）、结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况。3）、构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。1.岩石按成因分类：地球成岩之初是均质的，由于漫长的地质构造运动，岩石产生各种类别，按照岩石的成因将岩石

6、分三类：1）、岩浆岩：强度高，均质性好；2）、沉积岩：强度不稳定，各项异性；3）、变质岩：不稳定与变质程度和原岩性质有关；4.岩体=岩块（结构体）+结构面，岩石=岩块岩体结构面岩块不连续面：包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面由此可见，岩石与岩体既有区别又有联系。岩体定义：在岩体力学中，通常将在一定工程范围内的自然地质体成为岩体。结构体和结构面是构成岩体的基本结构单元。岩体的强度由结构体和结构面得综合强度而定，往往受结构面强度的制约。结构面越发育，岩体强度越低；结构面定义：是指具有极低或没有抗拉强度的不连续面，包括物质的不连续面和物质的分异面；结构体定义：被结构面切

7、割成的岩块称为结构体。结构面的存在使岩体具有不连续性，也使岩体往往呈现出明显的各项异性。岩体结构：是指结构面的发育程度及其组合关系，或者是指机构提的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。岩体结构分类：六大类1）、块状结构（节理少、曾厚）；2）、镶嵌结构（架构面较多，有斜交结构面）；3）、碎裂结构（碎块状）；4）、层状结构（板状）；5）、层状碎裂结构（小碎块体）；6）、散体结构（颗粒状，碎屑状）；第二节岩体力学的研究任务（1）岩体的力学特征：①不连续；②各向异性；③不均匀性；④赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）。（2）研究任务：包括4个方面①基本