岩石力学分析

1Fra Baidu bibliotek概述




岩坡中滑动面明确，无需像土坡那样通过大量试算才 能确定。 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。 结构面的产状或性质稍有改变，岩坡的稳定性将会受 到显著影响。 搞清结构面的性质、作用、组合情况以及结构面的发 育情况等，在此基础上对破坏形式做出判断，分析破 坏机制，是保证岩坡稳定性分析结果正确性的关键。
四、岩石地基的稳定性及加固 当基岩受到有水平方向荷载作用后，由 于岩体中存在节理以及软弱夹层，因而增加 了基岩的滑动的可能。许多实践证明，对于 大多数岩体并承受倾斜荷载的地基来说，地 基的破坏往往由于岩基中存在软弱夹层，使 地基中一部分的岩体沿着软弱夹层产生水平 剪切滑动。 目前评价岩体抗滑稳定，一般仍采用稳 定系数分析法。
f1 , f 2 －为AB及BC滑移面上的摩擦系数。
－岩石的内摩擦角
四、岩石地基的稳定性及加固
例：图9-14所示大坝 的基础下存在软 弱夹层及一条大 断层。当水库充 水后，坝基承受 倾斜荷载，产生 了坝基沿AC滑移， 或三角形ABC部分 的岩体向下游滑 移的可能。
四、岩石地基的稳定性及加固
4.1 4.2 4.3 4.4
注浆加固 锚杆或预应力锚索加固 混凝土挡墙或支墩加固 挡墙与锚杆相结合的加固

本课程结束
工程实例
深埋长大山岭隧道围岩大变形机理 及灾害预测和治理研究
我国是一个多山的国家，开发中西部又是今 后我国的国策，发展山区交通，使山区人民脱贫 致富是我国的具体目标。高速、准高速铁路、公 路的发展和建设又是21 世纪的特色；21世纪必然 出现大量隧道工程，必然带来长隧道的增多。多 和长是21世纪山岭隧道修建的两大特点。
第八章 岩石地基工程
一、概述 二、岩基内应力分布及岩石地基沉降 三、岩石地基的承载力 四、岩石地基的稳定性及加固
一 概述
岩石地基—建筑物以岩体作为持力层的地基 岩石地基工程的两大特征： ⑴相对与土质地基，可承担大很多的外荷载 ⑵岩石中各种缺陷的存在可能导致岩体的强 度远远小于完整岩块的强度
岩石地基的基础形式 ⑴墙下无大放脚基础。 ⑵预制柱直接插入岩体。 ⑶锚杆基础。 ⑷嵌岩桩基础

二 岩基内应力分布及岩石地基沉降




1 均质各向同性地基 ⑴集中荷载作用 ⑵线荷载作用 ⑶均布荷载作用 2 双层岩石地基 3 横观各向同性岩石地基 4 三角形垂直分布荷载 5 三角形水平分布荷载
二 岩基内应力分布及岩石地基沉降
沉降分为三种类型： ⑴由岩石本身变形、结构面的闭合与变形以及少 数黏土夹层的压缩三个部分组合形成的沉降。 ⑵岩石块体沿结构面剪切滑动产生的地基沉降。 ⑶与时间有关的沉降 沉降的计算方法： ⑴弹性岩石地基（均质各向同性、成层岩石） ⑵横观各向同性岩石地基

实验法 三 岩石地基的承载力 极限平衡计算方法
四、岩石地基的稳定性及加固
f 2 R sin V2 cos Ks R cos V2 sin
式中： R－抗力。 根据受力图9-15（d）（e）按力的平衡原理求 得：
H cos f1 sin V V1 sin f1 cos R cos f1 sin

3岩石边坡稳定分析



3.1 圆弧法岩坡稳定性分析 3.2 平面滑动岩坡稳定性分析 3.3 双平面滑动岩坡稳定性分析 3.4 力多边形法岩坡稳定性分析 3.5 力的代数叠加法岩坡稳定分析 3.6 楔形滑动岩坡稳定性分析 3.7 倾倒破坏岩坡稳定性分析
4岩石边坡加固

一 概述
岩石地基设计需要考虑的内容： ⑴基岩体需要有足够的承载能力，以保证在上 部建筑物荷载作用下不碎裂和蠕变破坏。 ⑵在外荷作用下，由岩石的弹性应变和软弱夹 层的非弹性压缩产生的岩石地基沉降应满足 建筑物安全与正常使用要求。 ⑶确保由交错结构面形成的岩石块体在外荷作 用下不会发生滑动破坏。

一 概述
2 岩石边坡的破坏


2.1岩石边坡的破坏类型 滑坡：岩体在重力作用下沿坡内软弱结构面产生 整体滑动。 滑坡的形式分：平面滑动、楔形滑动和旋转滑动 岩崩：块状岩体与岩坡分离，向前翻滚而下。
2 岩石边坡的破坏
2.2边坡稳定的影响因素 1 结构面的影响 2 边坡外形的改变 3 岩石力学性质的改变 4 各种外力的直接作用

地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力 （包括极限承载力和允许承载力）

承载力的确定方法
规范方法（GB50007—2002） 1 岩基载荷试验方法确定 2 对于完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特 征值，可根据室内饱和单轴抗压强度确定 fa=ψr.frk （0.5-0.2-0.1） 3 对破碎、极破碎的岩石可根据地区经验取值，无 经验时，可根据平板载荷试验确定。
Ks
H
H
四、岩石地基的稳定性及加固
式中：U－坝底扬压力；C－粘结力。 当U、C为零时， f V cos H sin Ks 0 H cos V sin （二）单斜滑移面倾向上游（图9－15（b）） 稳定系数为： f V cos U H sin CL Ks 0 H cos V sin （三）双滑移面（图9－15（c）） 稳定系数为：
加固措施

三条要求： 1 、地基岩体有一定的弹性模量和足够的的抗 压强度。尽是减少建筑物建造后的绝对沉降量 2 、建筑物的基础与地基之间要保证结合紧密， 有足够的抗剪强度。 3、对坝基则要求有足够的抗渗能力。

四条措施： 换土、注浆、锚固、防渗、防漏
第九章 岩石边坡工程

1 概述 2 岩石边坡的破坏 3岩石边坡稳定分析 4岩石边坡加固
四、岩石地基的稳定性及加固
一、基坝接触面或浅层的抗滑稳定 （以稳定系数 K 为评价指标） （一）不考虑基坝与岩面间的粘结力 稳定系数为 f 0 V
s
Ks
V -垂直作用力之和，包括坝基水压； 式中： -摩擦系数。 f0 H -水平力之和； （二）考虑基坝与岩面间的粘结力 0 A f 0 V 稳定系数为