岩石力学课程论文+总结.doc

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1、岩石力学课程论文主要前沿方向和实验方法分析学院班级学号姓名通过6周的岩石力学课程的学习，对岩石力学以及岩土工程的相关方面有了粗略的了解。首先，岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科。通过对岩石力学性态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题。主要的研究方法围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和实验方法，较好的解决了岩土工程中所遇到的相关问题。例如，在很多工程建设中，会遇到岩石边坡。如公路或铁路的路堑边坡，露天开采的矿山边坡，

2、水利水电工程中的库岸边坡，渠道边坡，隧洞进出口边坡等等。为某些工程边坡，边坡稳定问题是工程建设中经常遇到的问题之一。众所周知，岩体常被各种方位的地质结构面切割成不同形状的块体。因此，工程实践中所遇到的岩坡，多为岩块所组成。在一般情况下，结构面的强度远低于完整岩体的强度，岩坡中结构面的规模、性质及其组合方式在很大程度上决定着岩坡失稳时的破坏形式。结构面的形状或性质稍有改变，则岩坡的稳定性将会受到显著的影响。岩坡的失稳情况，按其破坏方式主要可分为崩塌与滑坡两种。1、崩塌是指块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下，其特点是：在崩塌过程中，岩体中无明显滑移面，同

3、时下落岩块或未经阻挡而直接坠落于坡脚；或于斜坡上滚翻，滑移,碰撞，最后堆积于坡脚。2、滑坡滑坡是指岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生整体滑动，其滑动面往往深入坡体内部，有时甚至延伸到坡脚以下。边坡实际的破坏形式是很复杂的，除上述两种主要破坏形式外，还有介于崩塌与滑坡之间的坍滑以及倾倒、剥落等破坏形式，有时也可能出现以某种破坏方式为主,有其他若干破坏形式的综合破坏。特别是含有软弱结构面的高边坡工程，其失稳是一个渐进累积到突发破坏的过程。对岩石流变力学特性和流变模型的研究能够较好地描述岩石的粘弹塑性性质，修正从流变试验数据进行模型辩识和参数拟合的

4、方法，并对高边坡的稳定性状况作出合理的评价。变形稳定是岩石高边坡安全稳定的一个重要方面，了解边坡在不同时期的变形状态对于评价边坡的安全稳定性具有重要的意义。安全监测作为正确评价边坡安全状态变化过程的手段，在岩石高边坡工程中逐步得到广泛的应用。由于边坡问题的复杂性，深入开展对边坡安全监控理论和方法的研究，系统的分析所获得的监测信息显得十分重要。随着水电建设、交通运输、军工建设、矿工开发等的发展，地下结构工程越来越多，规模也越来越大，深入研究地下结构，并将其用于解决实际工程问题，具有重要的意义。人类对地下结构的认识经历了一个漫长的过程，从天然洞穴，到

5、人工地下洞室，在观察、体验和推理中，逐步加深了对地下结构工程特性的认识，随着计算机技术的发展，利用有限元等方法更为精确地模拟地下结构物以及围岩特征成为可能。岩石地下结构即埋置于岩层内部的机构，如水工建筑物中的隧洞、铁路及公路建筑中的隧道。修建时，首先按照耍求在岩层中挖掘洞室，然后岩洞室周边修建永久性支护结构——衬砌。衬砌主要起承重和维护两方面作用，承重，即承受围岩压力、结构自重以及其他荷载作用；维护，即防止围岩风华、崩塌，防水、防潮等。作为地下结构，衬砌在计算理论上与一般地表结构有很大区别，围岩不仅作为何在作用在衬砌上，而且约束其变形和位移，这种

6、约束作用对衬砌计算有很大影响。目前工程上一般采用荷载结构法或地层结构法，且假定衬砌为线弹性体来计算内力，按规模公式计算钢筋用量和验算裂缝宽度。然后当结构处于承载能力极限状态时，裂缝已极大地开展，刚度发生变化，由于在受力前衬砌和围岩之间往往存在缝隙，这时的衬砌受力状态与按线弹性体计算得到内力会有很大不同O因而将衬砌假定为线弹性体计算得到的内力作为配筋依据是不合适的。其次规范中的裂缝宽度计算公式是根据表面无约束构件的实验数据得到，其受力变形特征与衬砌结构有较大不同，应用规范公式计算得到的衬砌裂缝宽度往往会大于实际值，即应用规范公式计算衬砌裂缝宽度也是

7、不合适的。随着岩石力学的发展，人们逐渐认识到，岩石的物理力学性质不仅有别于其它工程材料，而且与土或混凝土材料也存在较明显的差异。而近年来，损伤力学的发展为岩石材料的非弹性性质和破坏机理给出了一种可资借鉴的解释模式。人们已习惯称岩石为有初始损伤的材料，并采用某些特征参数来合理地描述岩石内部缺陷的分布状态。由于岩石材料的特殊性，即使在弹性状态下，也属于非线性O很多研究表明：岩石的非弹性变形就是由于其内部大量微裂纹的产生和发展造成的。目前国际上已经开始从岩石的细观尺度出发来研究其宏观的损伤与断裂问题。随着电子计算机的飞速发展和计算技术的逐步完善，对岩石

8、强度理论和本构关系提出了更高的要求，以便更真实地描述岩石力学特征，求解复杂的工程岩石力学问题。在水利工程中，岩体是一个复杂的地质体，它的