《岩石力学上》PPT课件

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1、一、岩石力学（Rockmechanics）的基本概念岩石力学是研究岩石或岩体在外力作用下的应力状态（stressstate）、应变状态（strainstate）和破坏条件（failurecriterion）等力学特性的学科，它是解决岩石工程(即与岩石有关的工程)技术问题的理论基础。第一章绪论（IntroductiontoRockMechanics）二、研究内容与研究方法1、研究内容（1）岩石、岩体的地质特征内容包括：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

2、；④岩体工程分类。（2）岩石的物理、水理与热力学性质岩石的物理性质是指岩石的孔隙度（porosity）、渗透率（permeability）、可压缩性、导电性、传热性的总称。岩石的水理性是指岩石与水相互作用所表现的性质，包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。（3）岩石的基本力学性质内容包括：①岩块在各种力学作用下的变形（deformation）和强度（strength）特征以及力学指标参数；②影响岩石力学性质的主要因素，包括加载条件、温度、湿度等；③岩石的变形（deformation）破坏机理及其破坏

3、判据（failurecriterion）。（4）结构面力学性质内容包括：①结构面在法向压应力（compressivestress）及剪应力（shearstress）作用下的变形（deformation）特征及其参数确定；②结构面剪切强度（shearstrength）特征及其测试技术和方法。（5）原岩应力（地应力）分布规律及其测量理论与方法。（6）岩体力学性质内容包括：①岩体变形（deformation）与强度（strength）特征及其原位测试技术与方法；生日送什么礼物好www.meibo6162.co

4、m②岩体力学参数的弱化处理与经验估计；③影响岩体力学性质的主要因素；④岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。（7）工程岩体的稳定性内容包括：①各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力（stress）、位移分布特征；②各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形（deformation）破坏特征；③各类工程岩体的稳定性分析与评价等。（8）岩石工程稳定性维护技术，包括岩体性质的改善与加固技术等。（9）各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。（10）工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术。模型模拟试验包括数值

5、模型模拟、物理模型模拟等，这是解决岩石力学理论和实际问题的一种重要手段。而原位监测既可以检验岩体变形与稳定性分析成果的正确与否，同时也可以及时地发现问题并采取相应的合理措施加以解决。给女孩送礼送什么好www.meibo6162.com2．研究方法由于岩石力学是一门边缘交叉科学，研究的内容广泛，对象复杂，这就决定了岩石力学研究方法的多样性。根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同，岩石力学的研究方法可大概归纳为以下四种：（1）工程地质研究方法着重于研究与岩石和岩体的力学性质有关的岩石和岩体

6、地质特征。如用岩矿鉴定方法，了解岩体的岩石类型、矿物组成及结构构造特征；用地层学方法、构造地质（structuralgeology）学方法及工程勘察方法等，了解岩体的成因、空间分布及岩体中各种结构面的发育情况等；用水文地质学方法了解赋存于岩体中地下水的形成与运移规律等等。（2）科学实验方法科学实验是岩石力学发展的基础，它包括实验室岩石力学参数的测定、模型试验、现场岩体的原位试验及监测技术、地应力的测定和岩体构造的测定等。试验结果可为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物理力学参数。同时，还可以用某些试验结

7、果（如模拟试验及原位应力、位移、声发射监测结果等）直接评价岩体的变形和稳定性，及探讨某些岩石力学理论问题。（3）数学力学分析方法数学力学分析是岩石力学研究中的一个重要环节。它是通过建立工程岩体的力学模型和利用适当的分析方法，预测工程岩体在各种力场作用下的变形与稳定性，为岩石工程设计和施工提供定量依据，其中建立符合实际的力学模型和选择适当的分析方法是数学力学分析中的关键。目前常用的力学模型有：刚体力学模型、弹性及弹塑性力学模型、流变模型、断裂力学模型、损伤力学模型、渗透网络模型、拓扑模型等等。（4）整体综

8、合分析方法。这是岩石力学与岩石工程研究中极其重要的一套工作方法。由于岩石力学与工程研究中每一环节都是多因素的，且信息量大，因此必须采用多种方法并考虑多种因素（包括工程的、地质的及施工的等）进行综合分析和综合评价，特别注重理论和经验相结合，才能得出符合实际情况的正确结论。三、岩石力学的特点1、岩石的破裂特性一般工程力学所建立的理论并不能直接应用于岩石的破裂情况。2、尺寸效应(scaleeffect)岩体中普遍存在着节理和由于其它地质成因生成的