岩体力学介绍

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1、当前位置：课程学习/第一章绪论/学习指导学习指导内容简介：岩体力学是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。它的研究对象是各类岩体。本章主要介绍岩体力学的定义、学科分支、研究意义、研究内容、研究方法、岩体力学的发展历史和发展趋势。 第一章绪论一、岩体力学的定义与分支学科1、定义   岩体力学(RockmassMechanics)是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基

2、础学科。   国际上往往把岩体力学称为岩石力学(RockMechanics)2、学科分支   广义地讲，《岩体力学》包括如下分支：l    （1）工程岩体力学——为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。通常所讲的《岩体力学》就是指的《工程岩体力学》。l    （2）构造岩体力学——为构造地质学、找矿及地震预报等服务的岩体力学，重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂机理，为此需

3、研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以及与时间效应有关的流变特征。l    （3）破碎岩石力学——为掘进、钻井及爆破工程服务的岩体力学，主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力学特性。3、研究意义   在岩体表面或其内部进行任何工程活动，都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例，坡角选择过陡，会使边坡不稳定，无法正常采矿作业，坡角选择过缓，又会加大其剥采量，增加其采矿成本。然而，要使岩体工程既安全稳定又经济合理，必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良

4、好的施工质量等来保证。其中，准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性，进而从岩体力学观点出发，选择相对优良的工程场址，防止重大事故，为合理的工程设计提供岩体力学依据，是工程岩体力学研究的根本目的和任务。   岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初，由于岩体工程数量少，规模也小，人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此，岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展，提出了大量的岩体力学问题。诸如高坝坝基岩体及拱坝拱座岩体的变形和稳定性；大型露天采

5、坑边坡、库岸边坡及船闸、溢洪道等边坡的稳定性；地下洞室围岩变形及地表塌陷；高层建筑、重型厂房和核电站等地基岩体的变形和稳定性；以及岩体性质的改善与加固技术等等。对这些问题能否做出正确的分析和评价，将会对工程建设和生产的安全性与经济性产生显著的影响，甚至带来严重的后果。   在人类工程活动的历史中，由于岩体变形和失稳酿成事故的例子是很多的。实例：1、2、3、4、5、6  二、研究内容与研究方法1、研究内容 （1）岩块、岩体地质特征的研究岩块与岩体的许多性质，都是在其形成的地质历史过程中形成的。因此

6、，岩块与岩体地质特征的研究是岩体力学分析的基础。主要包括：      1）岩石的物质组成和结构特征；      2）结构面特征及其对岩体力学性质的影响；      3）岩体结构及其力学特征；      4）岩体工程分类。 （2）岩石的物理、水理与热学性质的研究 （3）岩块的基本力学性质的研究为了全面了解岩体的力学性质，或者在岩体力学性质接近于岩块力学性质的条件下，可通过岩块力学性质的研究，减少或替代原位岩体力学试验研究。内容包括：       1）岩块在各种力作用下的变形和强度特征以及力学参数的

7、室内实验技术；       2）荷载条件、时间等对岩块变形和强度的影响；       3）岩块的变形破坏机理及其破坏判据。 （4）结构面力学性质的研究 结构面力学性质是岩体力学最重要的研究内容。内容包括：      1）结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形特征及其参数确定；      2）结构面剪切强度特征及其测试技术与方法。 （5）岩体力学性质的研究 岩体力学性质是岩体力学最基本的研究内容。内容包括：       1）岩体的变形与强度特征及其原位测试技术与方法；       2）岩体力学参数

8、的弱化处理与经验估算；       3）荷载条件、时间等因素对岩体变形与强度的影响；       4）岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 （6）岩体中天然应力分布规律及其量测的理论与方法的研究 （7）边坡岩体、地基岩体及地下洞室围岩等工程岩体的稳定性研究 这是岩体力学实际应用方面的研究，内容包括：       1）各类工程岩体中重分布应力的大小与分布特征；       2）各类工程岩体在重分布应力作用下的变形破坏特征；       3）各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 （8）岩体