岩体力学cha7

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《岩体的基本力学质》课件

岩体作为地基：提供稳定的支撑和承载力
岩体作为挡土墙：防止土体滑坡和坍塌
岩体作为隧道：提供交通和能源运输通道
岩体作为水库：提供水资源和防洪功能
岩体在水利工程中的应用
岩体作为水库大坝的基础，具有很高的承
载能力
岩体可以作为地下水储存和输送的通道，如地下水库、地下输水隧道
等
岩体可以作为水力发电站的基础，如水电站大坝、引水
岩体的强度性质
岩体的抗拉强度
岩体的抗拉强度是指岩体在受到拉应力作用下所能承受的最大应力值。抗拉强度是衡量岩体稳定性的重要指标之一。抗拉强度与岩体的矿物成分、结构、孔隙率等因素有关。抗拉强度可以通过室内试验和现场测试来测定。
岩体的抗压强度
抗压强度是岩体最重要的力学性质之一
抗压强度是评价岩体稳定性的重要指标
岩体的变形性质
岩体的弹性变形
弹性变形：岩体在外力作用下产生的可恢复变形
泊松比：衡量岩体横向变形与纵向变形关系的指标
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
弹性模量：衡量岩体弹性变形能力的指标
弹性变形的实验方法：单轴压缩试验、三轴压缩试验等
岩体的塑性变形
岩体的塑性变形是指岩体在外力作用下发生形变，但变形后仍能保持其原有形状和强度的性质。
岩体的塑性变形可以分为弹性变形和塑性变形两种类型。
弹性变形是指岩体在外力作用下发生形变，但变形后能恢复其原有形状和强度的性质。
塑性变形是指岩体在外力作用下发生形变，但变形后不能恢复其原有形状和强度的性质。
岩体的流变性
流变性：岩体在应力作用下的变形性质流变类型：蠕变、松弛、应力松弛、应力松弛等影响因素：温度、湿度、应力、时间等流变规律：与时间、应力、温度等有关，具有非线性、非均匀性等特点工程应用：岩体稳定性分析、隧道工程、边坡工程等

岩体力学性质

强度性质
强度性质
岩体在各种压力状态下所能承受的最大应力，称为岩体的强度。它可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、三轴抗压强度以及剪切强度等。单轴抗压强度是岩体在单向压缩时所能承受的最大压应力。岩体的单轴抗压强度总是低于岩块的单轴抗压强度。二者的比值变化较大，通常为0.05～0.65。单轴抗拉强度是岩体或接近于零。岩体在三向受压状态下所能承受的最大压应力，称为岩体三轴抗压强度。原位岩体三轴压缩试验的开展，有益于更好地评价岩体的各向异性。岩体内任一方向切面在任一法向压应力下所能抵抗的最大剪应力，称为岩体该方向切面在该法向应力下的剪切强度。它可分为剪断强度、重剪强度和抗切强度。剪断强度是岩体中先前没有破坏的面在任一法向应力下能抵抗的最大剪应力。剪切面上法向应力等于零时的剪断强度，称为抗切强度。岩体中先前存在的破坏面在任一法向压应力下能抵抗的最大剪应力，称为重剪强度。岩体剪切强度的大小，通常用库仑强度参数，即内聚力和内摩擦角的大小来说明。岩体的剪切强度远小于岩块的剪切强度。岩体重剪强度的内聚力值一般在0～0.3兆帕，内摩擦角多为10°～48°。岩体剪断强度的内聚力值一般在0.05～4兆帕,内摩擦角多为20°～55°。岩体剪切强度具有各向异性。沉积岩体的各向异性最为显著，火成岩体的各向异性表现不明显，变质岩体的各向异性则介于沉积岩体和火成岩体之间。
岩体力学性质
岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力
01 变形表征
03 力学性质
目录
02 强度性质
基本信息
岩体力学性质是指岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力。它包括变形性质和强度性质两个方面。岩体的力学性质，是设计一切大型岩体工程的重要依据。
变形表征
变形表征
岩体变形性质的物理量主要是变形模量、弹性模量和泊松比等。具有弹性和非弹性性能的岩体在加荷时应力与应变的比值，称为变形模量。岩体在弹性变形阶段内，应力与应变的比值，称为弹性模量或杨氏模量。轴向加荷的岩体试件的侧向应变与轴向应变的比的负值，称为泊松比。岩体的变形模量值普遍低于岩块的变形模量值，两者的比值一般为0.2～0.6。岩体变形模量与其弹性模量的比值，也多为0.2～0.6。岩体的变形性质普遍具有各向异性，不同方向的模量值不相同，在有些情况下，高达1∶10,通常为1∶2。此外，岩体变形模量与弹性模量的比值，也常常随着方向不同而变化。

矿山岩体力学知识点

矿山岩体力学知识点岩体力学是矿山工程中的一个重要学科，它研究岩石的力学性质和其在地下开采中的变形和破坏规律。

了解岩体力学的知识点对于合理设计和稳定的矿山开采至关重要。

以下是一些岩体力学的主要知识点。

1.岩石的物理力学性质：包括岩石的密度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

这些物理力学性质对于岩石的变形和破坏具有重要影响，也是评估岩石力学性质的基本指标。

2.应力与应变：应力是指在力作用下岩石内部的应力状态，包括垂直和平行两个方向的应力。

应变是岩石在受力下发生的变形。

研究岩石的应力与应变关系有助于了解岩石在开采过程中的应力分布规律和力学特性。

3.岩石的变形与破坏规律：岩石在受到外力作用后会发生变形和破坏。

弹性变形是岩石在小应力作用下发生的可恢复变形，塑性变形是岩石在大应力作用下发生的不可恢复变形，破坏是岩石超过其承载能力导致破坏的过程。

了解岩石的变形与破坏规律可以指导矿山开采的安全与高效。

4.岩石力学参数的测定与试验方法：准确获取岩石力学参数是进行合理设计和分析的基础。

常用的试验方法包括岩石强度试验、应力-应变试验、岩石断裂试验等。

这些试验方法可以用于测定岩石的强度、变形特性和破坏特征，为岩石力学参数的确定提供依据。

5.岩体的稳定性分析：岩体的稳定性是矿山开采过程中一个重要的问题。

通过分析岩体力学参数、岩体结构、地应力等因素，预测和评估岩体的稳定性，选择合适的支护方法和措施，以确保矿山的安全运营。

6.岩石动力学：矿山开采中常伴随着岩爆、岩石震动等动力学问题。

了解岩石的动力学特性，包括岩爆的发生机制、岩石振动的传播规律等，对于预防和控制岩爆事故、减轻岩石震动的影响具有重要意义。

7.岩石支护与巷道设计：在矿山开采中，为了稳定岩体结构，需要进行巷道支护和巷道设计。

岩石力学的研究可以指导巷道的合理设计、支护方法的选择和支护结构的设计，提高巷道的稳定性和安全性。

8.岩层间的相互作用与岩爆防控：在矿山开采中，岩层间的相互作用对于岩体稳定性具有重要影响。

岩体力学cha7

岩体中的天然应力
2024/9/17
(0.3 100) hav (0.5 1500)
z
z
土木工程专业基础课——《岩体力学》
9
第七
五、主应力平面与水平面的关系
章
据主应力平面与水平面的关系，天然应
力状态划分为:
岩
体中的天然
水平应力场— 两个应力轴近水平，或与水平面夹角很小，另一应力轴近铅直，
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土木工程专业基础课——《岩体力学》
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2.应力恢复法（扁千斤顶法）
第
七章
岩体中的天然应力
2024/9/17
千斤顶
油泵
步骤:
时间千斤顶压力 pc
①在岩壁上选择测点，固定A.B两点。d≈15厘
米；
②刻槽应力释放、变形 d0 d;
③安装扁千斤顶;
④加压应力恢复 d d0，到d=d0时的千
岩
体 pc1
中的天
ppcS2 p0
然
t
水压力随时间的变化曲线
应
力
h min
A
A
h max
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土木工程专业基础课——《岩体力学》
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假设:
第天然应力为水平应力场，其铅直应力 gz
七钻孔假设在均质、各向同性、连续的线弹性岩体
章中的一个小圆孔。作用应力为 h max, h min ，根
17
第七 2.水平层状岩体章
…
岩体中的
V
n i 1
i gzi
h1
h2
1
E|| E
V
1 z1 2 z2 3 z3

岩体力学

岩体力学岩体力学是工程力学与工程地质学相互渗透的边缘学科。

主要研究一定地质环境中的岩石和岩体的强度、变形破坏、破碎等规律，合理利用岩体，避免不利因素，并制定岩体改造方案和技术措施。

岩体力学是一门十分年轻的学科。

第二次世界大战以后，土木工程建设规模不断扩大，高坝，深埋长隧道、大跨度高边墙地下建筑相继出现，对岩体力学理论和技术的需求日益迫切，岩体力学工作逐步发展起来。

1951年，在奥地利的萨尔茨堡组织了第一个地区性岩石力学协会。

1962年，在该协会倡议下成立了国际岩石力学学会，并于1966～1983年间召开了五次国际岩石力学讨论会，对岩体力学发展起了推动作用。

中国在1949年以后，在水利水电建设过程中形成自己的岩体力学勘测试验队伍，成立了中国科学院岩体土力学研究所、长江水利水电科学院岩基研究室等研究机构，促进了中国岩体力学的发展。

二十世纪70年代以来，在一些高等院校中建立了岩体力学教研室，开设了岩体力学课；在一些工程勘察设计院中建立了岩体力学试验研究队伍。

开始了对高坝坝基，大跨度高边墙地下洞室围岩稳定性，及高达300米以上的岩质边坡稳定性问题，以及对岩石流变、岩石断裂及岩体结构力学效应等理论开展了研究。

岩体力学的发展可分为两个阶段：连续介质力学阶段。

把岩体视为一种完整的连续介质材料，将连续介质力学的理论和方法，特别是把土力学理论移植过来，用于解决在工程建设中遇到的岩体力学问题。

这是岩体力学发展的早期阶段；碎裂岩体力学阶段。

在20世纪50年代末和60年代初，国际上发生了几次大型水坝工程事故。

在对这些重大事故研究过程中，逐渐注意到岩体并不是完整一块，而是由节理、断裂等切割成的碎裂岩体。

在岩体力学研究中重视了节理、断裂面等力学作用，提出了不连续性、不均匀性、各向异性是岩体的重要特征；注意到尺寸效应等现象。

在力学分析上出现了块体分析的理论和方法。

当前，连续介质力学理论仍具有支配作用。

同时，正在注意研究碎裂介质岩体力学分析理论和方法；研究结构力学的理论和方法在岩体力学研究中的应用；研究运用岩体变形观测反分析与岩体改造措施相结合的实用岩体力学问题，不断地深入认识岩体，修改设计，补充岩体改造措施，使岩体工程设计逐步完善，并有了一套应用岩体力学的理论和方法。

岩体力学

岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。

岩体: 在一定工程范围内，由岩石和结构面所组成的地质体蠕变：岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变应力松弛：在应变保持不变的条件下，应力随时间的增大而减小的特性。

结构面：没有或具有极低抗拉强度的力学不连续面，包括一切地质分离面初始应力：岩体在天然状态下所存在的内在应力，在地质学中，又称地应力岩爆：围岩处于高应力场条件下所产生的岩石飞射抛撒的现象围岩：由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，应力状态被改变的岩体松动压力：松动的岩体或者施工爆破所破坏的岩体等在自重的作用下，掉落在洞室上的压力形变压力：由于洞室的开挖，围岩压力调整，并逐渐向洞内发生变形，支护阻止了岩体的变形，岩体作用在支护上的力塑型圈半径（Rp):弹塑性分界点到洞轴线的距离，称作塑性圈半径卸荷回弹：在成坡过程中由于荷重不断减少，边坡岩体在减荷方向（临空面）产生伸长变形斜坡：地表一切具有侧向临空面的地质体。

巴顿的Q分类采用了哪些参数？含义是？6个参数：RQD：岩体的质量指标Jn: 节理的组数系数Jr:节理的粗糙度系数Ja: 节理的蚀变系数Jw: 地下水的影响系数SPF:地应力影响系数基本介质模型中串并联力学特征马克思韦尔：有瞬变、有蠕变、有应力松弛凯尔文：不具备瞬变、有蠕变、有弹性后效单轴抗压强度的影响因素有哪些？1、承压板刚度2、岩石试件形状，尺寸及高径比3、加载速率4、环境简述岩石典型蠕变曲线依据蠕变曲线的变化特征可将其分为三个阶段1、AB阶段（减速蠕变阶段），稳定荷载作用下，岩石应变随时间增大，但应变速率却随时间增大而减小，蠕变曲线呈下凹，向直线状态过过渡。

（PQ段卸荷后最先恢复的是岩石的瞬时应变，QR段的存在表示有岩石的弹性性质）2、BC阶段（等速蠕变阶段），应变与时间的关系近似呈直线变化，应变速率基本为一常数。

在这一阶段卸荷后，部分应变恢复，弹性后效仍存在3、C阶段以后（加速蠕变阶段），经过蠕变速率变化的拐点后应变速率急剧增加，曲线呈上凹形，经短暂时间后岩石将发生破坏。

岩体力学各章内容要点及重点

岩体力学
新的课程——《岩体力学》。岩体力学是土木工程专业的专业基础课，它是研究工程岩体在工
程建筑物荷载等外力作用下变形、破坏的理论与实际应用的一门学科。
在工程实践中，如盖大楼、造大桥、开挖隧道、修水坝等常遇到各种岩体力学问题，需要运用岩体力学知识来解决。
那么，岩体力学是一门怎样的科学呢？它的研究对象、研究任务和研究内容是什么？它是怎样研究和解决岩体力学问题的呢？下面我们将逐一介绍。
其中，岩体的变形性质和剪切强度是学习的重点，其他内容可以一般了解。
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第七章岩体中的天然应力
人类工程活动之前存在于岩体中的应力，称为天然应力。岩体在天然应力作用下，不是处于静力稳定，而是处于一种动力平衡状态，一旦应力状态发生改变，这种动力平衡条件将遭破坏，岩体也将发生这样或那样的失稳现象。岩体中的天然应力状态，在研究区域稳定、岩体稳定性以及在原位岩体测试工作中，均具有重要的实际意义。
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第一章绪论
❖ 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。
❖ 在这一章里我们将学习以下内容：一、岩体力学的定义二、岩体力学的研究内容和研究方法三、岩体力学的发展概况与动态
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第九章边坡岩体稳定性分析
边坡在其形成及运营过程中，在诸如重力、工程作用力、水压力及地震作用等力场的作用下，坡体内应力分布发生变化，当组成边坡的岩土体强度不能适应此应力状态时，就要产生变形破坏，引发事故或灾害，常给人类工程活动及生命财产带来巨大的损失。

岩体力学

1、岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。

2、按岩石的成因可将其分为岩浆岩，沉积岩，变质岩三大类。

3、在岩体力学中，通常将在一定工程范围内的自然地质称之为岩体。

4、掩体内存在的各种各样的节理裂隙称之为结构面。

5、被结构面切割成的岩块称之为结构体，结构面与结构体组成岩体的结构单元。

6、岩体的力学特征包括：不连续性，各向异性，不均匀性，赋存地质因子的特性。

7、岩石的密度是指岩石试件的质量与试件的体积之比，即单位体积内岩石的质量。

8、干密度的测试方法是把试件放入105~110烘干箱，将岩石烘至恒重。

9、软化系数是指岩石饱和単轴抗压强度与干燥状态下的単轴抗压强度的比值。

10、岩石的孔隙比是指孔隙的体积与固体的体积之比其公式为：e=Vv/Vs11、岩石的孔隙率是指孔隙的体积与试件总体积的比值，以百分率表示。

其公式为：n=Vv/V*100(%)12、岩石耐崩解性指数是通过对岩石试件进行烘干，浸水循环实验所得的指数。

它直接反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。

13、膨胀压力是指岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力。

14、所谓强度，是指材料在荷载作用下，所能承受的最大的单位面积上的力。

15、単轴抗压强度是指岩石试件在无侧限条件下，受轴向力作用破坏时单位面积上所承受的荷载。

......按每秒0.5~1.0 MPa的速度16、単轴压缩应力作用下的主要破坏形式有：圆锥形破坏和柱状劈裂破坏。

17、岩石的抗拉强度是指岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破怪时单位面积所能承受的拉力。

求得抗拉强度值的方法：直接拉伸法，抗弯法，劈裂法和点荷载实验法。

18、刚性实验机的工作原理：试验机主要由出力系统和金属框架组成。

进行岩石压缩实验时，试验机的金属框架则承受了与出力系统大小相同的应力。

此时，框架中将存着一定数量的弹性应变能。

当岩石达到峰值应力时，由于已超出岩石所能承受的极限应力，使得岩石将产生一个较大量的应变。

岩体力学概述

赋存环境
岩体的赋存环境
地应力场温度场渗流场其它物理场
◐岩体形成于一定的地质环境岩体赋存于一定的地质环境
岩体始终依存于赋存环境，并与赋存环境相适应
赋存环境在一定程度上影响着岩体的性质，如 ◎地应力的高低可使岩体的力学介质类型发生转化而且决定岩体结构力学效应的显著程度，岩体因此表现出有条件转化性的特征。 ◎各向异性
研究课题
工程岩体力学是伴随着工程建设的发展而发展的，其研究课题、研究任务和研究内容随工程建设的发展而增多，研究任务和内容既来源于生产实践，又必须直接服务于生产实践。因此，工程岩体力学研究既有理论上的，又有应用实践上的。研究课题理论课题岩体(岩石)的工程地质特性工程岩体的评价与预测工程岩体改良技术方法水利水电工程道路工程海洋勘探与开发工程核电建设及核废料处理工程地震预报应用课题边坡变形与破坏问题地基变形与破坏问题地下硐室变形与破坏问题采矿工程土木建筑工程石油工程地层热能资源开发工程地下水资源开发工程
课程介绍
1.岩体力学的研究对象 2.岩体力学的研究内容 3.岩体力学的研究方法 4.岩体力学的发展历程 5.岩石力学的发展历程
岩体力学的研究对象
地质体——由一定的岩石组成的和具有一定构造特征的，并占据地球上一定空间的实体。
板块或地体大地构造学地质体＝
矿体(含矿) 矿山地质学土体工程地质学、岩体力学、岩体岩土工程、土木工程
(1) 结构面岩体内的开裂的或易于开裂的界面（包括物质分异面和不连续面）统称结构面。物质分异面－在建造过程中形成，如层面、(不)整合面、岩性接触面等结构面不连续面－－在改造过程中形成，内、外动力作用，如断层、节理、裂隙、片理

岩体力学名词解释全集

岩体力学：是力学的分支学科，是研究岩体在各种立场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的学科，是一门应用性学科天然应力：人类工程活动之前存在于岩体中的应力。

研究方法：工程地质研究法，实验法，数学力学分析法，综合分析法岩石质量指标(RQD)值：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。

岩体：在地质历史过程中形成的，有岩石单元体和结构面网络组成，具有一定的结构并赋存一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体岩块：是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体结构面：地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界或带造岩矿物：含氧岩，氧化物，氢氧化物，卤化物，硫化物，自然元素粒间连接分类：结晶连接，胶结连接风化程度指标：定性指标主要有颜色，矿物腐化程度。

定量指标主要有风化孔隙率指标和波速指标结构面成因分类：1地质成因类型原生结构面（沉积结构面，岩浆结构面，变质结构面）2力学成因：张性结构面，剪性结构面机构面的影响因素：产状，连续性，密度，张开度，形态，填充胶结特征（贴硅胶结的强度最高），结构面的组合关系岩石软化性：是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。

岩体成因分类：岩浆岩体，沉积岩体（他生沉积岩，自生沉积岩），变质岩体岩体工程分类：岩体质量分级，洞室围岩分类，岩体地质力学分类（RMR分类），巴顿岩石质量分类（Q分类）岩石的物理性质：岩石的密度（颗粒密度，岩块密度），岩石的空隙性岩石的水理性质：岩石的吸水性，岩石的软化性，岩石的抗冻性，岩石的透水性岩石的吸水率：是指岩石在常温压下自由吸入水的质量与岩样干密度之比。

岩石的饱和吸水率是指岩试件在高压或者真空的条件下吸收水的质量与岩式样干质量之比。

饱水系数：岩石的吸水率与饱和吸水率之比饱和吸水率：岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比质量损失率：是指冻容前后干质量之差与实验前干质量之比——百分数表示剪切强度：在剪切荷载作用下，岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力。

岩体力学 (精品课程word)

第一章绪论第一节岩体力学与工程实践岩体力学(rockmass mechanics)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。

岩体力学的研究对象是各类岩体，而服务对象则涉及到许多领域和学科。

如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。

但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。

概括起来，可分为三个方面：①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。

②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。

以上三方面的研究虽各有侧重点，但对岩石及岩体基本物理力学性质的研究却是共同的。

本书主要是以各类建筑工程和采矿工程为服务对象编写的，因此，也可称为工程岩体力学。

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。

岩体力学

1岩体力学是土木工程专业的专业基础课。

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。

国际上往往把岩体力学称为岩石力学。

它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，属于应用型基础学科。

主要研究经过变形和破坏的岩体在地应力条件改变时产生再变形和再破坏的力学规律的学科。

是力学、地质学与工程学之间的一门边缘学科。

2岩体力学-研究内容岩体力学研究的核心内容，是定量预测和评价岩体的稳定性，岩体的改造和加固措施。

它除了要研究岩体结构、岩体的基本特性、岩体所处的地质环境等因素以外,还要充分考虑工程因素,如工程规模、爆破、开挖程序和加固措施等的影响。

岩体力学研究可大致归纳为9个方面：岩体的结构型式岩体的地质特征,包括岩体的物质组成、岩体结构、岩体中的天然应力、岩体中水的状态以及岩体温度的研究；岩体的物理与水理性质，包括空隙性、渗透性、膨胀性、崩解性以及溶蚀性的研究；岩体的力学性质，包括岩体的变形和强度特性与测试方法，特别是不连续面力学效应和岩体结构力学效应的研究；岩体的动力特性与测试方法的研究；岩体的变形、破坏机制、本构关系与破坏判据的研究；岩体的稳定性，包括地基、边坡与地下工程围岩变形、失稳的预测、评价的理论和技术途径的研究；岩体性质改造和加固的研究；模型模拟试验，包括室内模型模拟试验和原位岩体工程模拟试验技术、理论与应用的研究；原型观测、施工监测、反分析，以及工程事故的分析与应用研究。

3研究方法岩体力学研究采用下列方法：工程地质研究法指从工程观点出发，采用地质学的一些研究方法。

如应用岩矿鉴定法，岩体工程快速监测地史学、构造地质学、动力地质学等方法，研究岩体的地质特征，特别是那些与岩体力学性质和力学作用有关的问题。

试验法包括岩块工程性质的室内试验、岩体工程性质的原位试验、岩体中天然应力的量测、模型模拟试验、原型观测以及施工监测等方法（见岩土试验、工程地质力学模拟）。

岩体力学性质PPT课件

岩石在成岩过程中形成的结构面，如层理、片理、节理等。
构造结构面
由构造运动形成的破裂面或断裂面，如断层、节理、劈理等。
次生结构面
由外动力地质作用形成的结构面，如风化裂隙、卸荷裂隙等。
结构面对岩体强度影响
降低岩体强度
结构面的存在使得岩体的连续性受到破坏，导致岩体强度降低。
控制破坏形式
结构面的产状、规模和组合关系对岩体的破坏形式起着控制作用。
压缩强度
岩石在单向或三向受压条件下破坏时的最大压应力
。
压缩变形
岩石在压力作用下产生的变形，包括弹性变形和塑
性变形。
压缩模量
岩石在单向压缩条件下的应力-应变关系中的比例常
数。
岩石拉伸性质
拉伸强度
岩石在拉伸条件下破坏时的最大拉应力。
拉伸变形
岩石在拉力作用下产生的变形，主要表现为弹性变形。
拉伸模量
孔隙度
指岩石中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示。孔隙度反映了岩石的储集能力和渗透性能。
岩石硬度与强度
岩石硬度
指岩石抵抗刻划、压入和研磨的能力，常用摩氏硬度计进行测定。硬度与矿物成分、结构和构造等因素密切相关。
岩石强度
指岩石在受力作用下抵抗破坏的能力，包括抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。强度受岩石成分、结构、构造和应力状态等因素影响。
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室内试验法
单轴压缩试验
对规则试件施加单轴压力，测定其抗压强度、变形和破坏特征。
三轴压缩试验
在三向应力状态下对试件施加压力，研究岩石在三向应力下的力
学性质。
剪切试验
对试件施加剪切力，测定其抗剪强度和剪切变形特性。

岩体力学尺寸计算公式

岩体力学尺寸计算公式岩体力学是地质学的一个重要分支，研究地球内部岩石的物理性质和力学行为。

在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个重要的工作。

岩石的尺寸对于岩石的力学性质和行为有着重要的影响，因此需要进行准确的尺寸计算。

本文将介绍岩体力学尺寸计算的公式和方法。

岩石的尺寸计算包括岩石的长度、宽度、厚度等参数。

这些参数对于岩石的力学性质有着重要的影响。

在岩体力学研究中，常用的尺寸计算公式包括岩石的体积计算公式、岩石的表面积计算公式等。

岩石的体积计算公式为：\[V = L \times W \times H\]其中，V为岩石的体积，L为岩石的长度，W为岩石的宽度，H为岩石的厚度。

岩石的表面积计算公式为：\[S = 2 \times (L \times W + L \times H + W \times H)\]其中，S为岩石的表面积。

在使用这些公式进行岩石尺寸计算时，需要准确测量岩石的长度、宽度、厚度等参数。

测量的精度对于计算结果的准确性有着重要的影响。

除了上述的基本尺寸计算公式外，岩体力学研究中还常用到一些特定形状岩石的尺寸计算公式。

例如，对于柱状岩石，其体积计算公式为：\[V = \pi \times r^2 \times H\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径，H为岩石的高度。

对于球状岩石，其体积计算公式为：\[V = \frac{4}{3} \times \pi \times r^3\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径。

这些特定形状岩石的尺寸计算公式在岩体力学研究中有着重要的应用，能够帮助研究人员准确计算这些特定形状岩石的尺寸参数。

在进行岩石尺寸计算时，需要注意测量的精度和准确性。

尤其是对于特定形状岩石的尺寸计算，需要采用适当的测量方法和工具，以确保计算结果的准确性。

在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个基础而重要的工作。

准确的尺寸计算结果能够为岩石的力学性质和行为研究提供重要的数据支持。

岩体力学知识点范文

岩体力学知识点范文岩体力学是研究岩石在外界作用力下的变形与破裂规律的学科，是岩石力学的分支学科。

它主要研究岩石的力学性质、应力与应变关系、岩体变形与破裂的机理等内容。

岩体力学在地质工程、矿山工程、地下工程等领域都有重要应用，对岩石工程实践具有重要意义。

首先，岩体力学研究的基本概念是岩石的强度和变形特性。

强度是指岩石在外力作用下的抵抗能力。

它主要包括岩石的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

变形特性是指岩石在外力作用下的变形行为，包括岩石的弹性变形、塑性变形、蠕变等。

了解岩石的强度和变形特性可以帮助工程师选择合适的爆破方案、地下开挖方案等，从而提高工程的安全性和经济性。

其次，岩体力学研究的重要工具是应力与应变关系。

应力是岩石内部的力，它可以分为垂直应力和水平应力。

应变是岩石的变形程度，它可以分为线性应变和非线性应变。

岩体力学研究应力与应变的关系可以帮助工程师预测岩石的破裂形态和变形模式，为工程设计提供依据。

例如，在地下工程中，了解岩石的应力与应变关系可以帮助工程师选择合适的支护措施，减小工程的变形和破坏。

第三，岩体力学研究的重要内容是岩体的变形与破裂机理。

岩石的变形与破裂是岩体力学的核心问题。

岩体的变形可分为弹性变形、塑性变形和破裂变形等。

弹性变形是指岩石在外力作用下发生的可恢复的形变，塑性变形是指岩石在外力作用下发生的不可恢复的形变，破裂变形是指岩石在外力作用下发生的破裂与断裂。

了解岩体的变形与破裂机理可以帮助工程师预测岩石的破坏形态和变形模式，为工程设计提供依据。

在地质灾害防治和矿山开采中，了解岩体的变形与破裂机理可以帮助工程师采取相应的预防措施，减小灾害风险。

最后，岩体力学研究的应用领域主要包括地质工程、矿山工程、地下工程等。

在地质工程中，岩体力学可用于岩土工程稳定性分析、岩土工程施工措施优化等。

在矿山工程中，岩体力学可用于矿山巷道设计、矿山支护设计等。

在地下工程中，岩体力学可用于地下隧道设计、地下水库设计等。

tmch7岩土工程地质分级与分类

CH7- 22
红黏土(laterite)：
红黏土(laterite)：
工程特性：浸水后膨胀
பைடு நூலகம்
由碳酸盐类岩石在湿
量小，但失水后收缩剧烈。
热气候条件下，经强烈
风化作用而形成的高塑
性黏土。
分布:
云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西。低山丘陵地带顶部和山间
盆地、缓坡及坡脚地段。
CH7- 23
黄土(loessal soil)：
➢ 内部因素（岩石的地质特征）
• 矿物成分 • 结构 • 构造
➢ 外部因素
• 水的作用 • 风化作用
CH7- 4
Ch7.2 岩体的工程性质
一、几个基本概念
岩石（Rock）矿物的集合体。
岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
CH7- 2
力学性质
强度指标：抗压强度：岩石单向受压时抵抗破坏的能力。抗拉强度：岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的能力。
变形指标弹性模量：应力与弹性应变的比值。变形模量：应力与总应变的比值。泊松比：是横向应变与纵向应变比值。
CH7- 3
影响岩石工程性质的因素
定级方法：初步定级、详细定级
分成I~V级，性质好 →差
CH7- 14
7.4 土的工程分类
地表岩石破坏
搬运
沉积
CH7- 15
7.4 土的工程分类
将用于工程建设目的的各种自然土，按其工程地质性质的差异划分为类或组。
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