岩体力学第1章绪论.ppt

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1、第一章第一章 绪论绪论1岩石：岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自 然物体。这是影响岩石力学性质和物理性质的3个重要因素。构造构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系。如单斜构造 、向斜构造、背斜构造等。岩体力学岩体力学：研究岩石和岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的学科。特点；发展第一节第一节 岩石与岩体岩石与岩体矿物：矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素 或化合物。如石英、方解石等。结构：结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合 的情况。如碎屑结构、泥质结构、生物结构等。2 2 岩石分类岩石分类3 3 岩体岩体=岩块（岩石）岩块（

2、岩石）+结构面结构面 岩体、结构面的意义：岩体、结构面的意义：变质岩：强度不稳定，与变质程度和原岩性质有关岩浆岩：强度高；均质性好沉积岩：强度不稳定，各向异性岩岩 体体结构结构面面岩岩块块不连续面（结构面）：包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面岩体强度的决定因素：岩体强度的决定因素：硬岩洞室破坏的原因硬岩洞室破坏的原因岩 石岩 芯岩体=岩石+结构面强度：完整岩石节理岩体节理完整岩石节理岩体节理强度比较：强度比较：1.2 1.2 岩体力学的研究任务与内容岩体力学的研究任务与内容 不连续性不连续性；（岩体；（岩体不连续介质；岩石不连续介质；岩石连续介质）连续介质）各向异性各向异性；（强度、变形与

3、结构面方向有关）；（强度、变形与结构面方向有关）不均匀性不均匀性；（结构面方向、密度及切割的岩块大小在各部位不同）；（结构面方向、密度及切割的岩块大小在各部位不同）岩块单元的可移动性岩块单元的可移动性；（受力后岩块发生滑动或转动）；（受力后岩块发生滑动或转动）地质因子特性：地质因子特性：（水、构造等，应力圆解释）。（水、构造等，应力圆解释）。（1 1）岩体的力学特征：）岩体的力学特征：（2 2）研究任务：）研究任务：基本原理方面基本原理方面：（建模与参数辨别）；：（建模与参数辨别）；试验方面试验方面：（室内、室外）：（室内、室外）现场测试现场测试：（应力、变形）：（应力、变形）实际应用实际应用

4、：（地下工程、采矿工程、边坡加固工程等）：（地下工程、采矿工程、边坡加固工程等）(3)研究内容：研究内容：岩体的地质力学模型及特征；岩体的地质力学模型及特征；岩石与岩体的物理力学性质；岩石与岩体的物理力学性质；岩体力学的工程应用；岩体力学的工程应用；1.3 1.3 岩体力学的研究方法岩体力学的研究方法 研究方法：研究方法：实验、理论分析与工程应用相结合实验、理论分析与工程应用相结合实验实验室内室内野外野外岩块（拉、压、剪岩块（拉、压、剪）模拟模拟位移位移压力（应力）压力（应力）收敛（表面位移）收敛（表面位移）应变应变 绝对位移、相对位移（内部）绝对位移、相对位移（内部）理论理论连介连介非连介非

5、连介数值方法数值方法有限元有限元离散元离散元边界元边界元1.4 1.4 岩体力学在其它学科中的地位岩体力学在其它学科中的地位国外：国外：3种观点：种观点：（1 1）1925年，泰沙基理论，计算洞室围岩压力。年，泰沙基理论，计算洞室围岩压力。（2 2）地质力学的岩石力学学派（又称奥地利学派，缪）地质力学的岩石力学学派（又称奥地利学派，缪 勒代表勒代表）：观点观点 （3 3）工程岩石力学学派：代表）工程岩石力学学派：代表法国塔洛布尔法国塔洛布尔 观点观点国内：国内：3 3个阶段：个阶段：岩体力学岩体力学 涉及力学学科和地质学科涉及力学学科和地质学科。1.5 1.5 岩体力学的发展简史岩体力学的发展简史