《巖石力學(xué)》復(fù)習(xí)總結(jié)資料

1、巖石力學(xué)補(bǔ)充資料第一章 緒 論1.1.1 巖石力學(xué)就是用力學(xué)的理論， 觀點(diǎn)和方法去研究巖石材料的力學(xué)行為及其工程應(yīng)用 的學(xué)科。（實(shí)際上也稱(chēng)為“巖體力學(xué)”，是水利學(xué)科的一個(gè)重要分支學(xué)科）1.1.2 巖石力學(xué)的特點(diǎn)1 ）研究的廣泛性： a 、既古老，又年輕 b 、跨行業(yè)2）研究對(duì)象的復(fù)雜性：a、組成： 巖石地質(zhì)體 （單獨(dú)的力學(xué)性質(zhì) +耦合效應(yīng)）；巖塊、 結(jié)構(gòu)面組合形成； 塊狀結(jié)構(gòu)、破碎結(jié)構(gòu)、離散結(jié)構(gòu)b、背景：地質(zhì)力學(xué)環(huán)境的復(fù)雜性（地應(yīng)力、地下水、物理、化學(xué)作用等）3）工程應(yīng)用性（實(shí)踐性）非常強(qiáng)4）社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著 1.3 巖石力學(xué)的研究方法a. 物理模擬 b, 數(shù)學(xué)模型 c. 理論分析第二章 巖石

2、的物理性狀（性質(zhì)） 2.1 巖體的結(jié)構(gòu)特性 巖石（根據(jù)成因）可分為：a. 巖漿巖 b. 沉積巖 c. 變質(zhì)巖 斷層：規(guī)模較大，寬度幾米幾十米，延伸長(zhǎng)度幾百米幾公里； 節(jié)理：規(guī)模中等，寬度幾十厘米，延伸長(zhǎng)度幾米幾十米； 裂隙：規(guī)模較小，寬度幾厘米甚至更小，延伸長(zhǎng)度幾十厘米； 2.2 巖石的不連續(xù)性、不均勻性及各向異性 由于巖石中存在各種規(guī)模的結(jié)構(gòu)面（斷裂帶、斷層、節(jié)理、裂隙）致使巖石的物 理力學(xué)性質(zhì)不連續(xù)、不均勻、各向異性2.2.1 巖石的裂隙性 平面裂隙率 : 指巖石單位面積上各類(lèi)裂隙面積所占比重。2.2.2 各向異性：巖石的強(qiáng)度、變形指標(biāo)（力學(xué)性質(zhì)）隨空間方位不同而異的特性。（ 從巖石的不同

3、方向施加荷載，其抵抗破壞的能力不同 ）a. 正交各向異性（三個(gè)材料主軸、定義材料參數(shù)）b. 橫觀各向同性（層狀） 2.3 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)2.3.9 軟化系數(shù) : 巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)，稱(chēng)為軟化性，用軟化系數(shù)（c）表示。 c 定義為巖石試件的飽和狀態(tài)抗壓強(qiáng)度與干壓強(qiáng)度的比值，即：討論： c 愈小則巖石軟化性愈強(qiáng)。研究表明： 巖石的軟化性取決于巖石的礦物組成與空隙性。 當(dāng)巖石中含有較多的親水性 和可溶性礦物，且含大開(kāi)空隙較多時(shí)，巖石的軟化性較強(qiáng)，軟化系數(shù)較小。第三章 巖石 / 巖體的強(qiáng)度 3.7 巖石中水對(duì)強(qiáng)度的影響 在前面已經(jīng)談及， 水工建設(shè)中巖體不可避免會(huì)遇到水，例如水的影響：改變

4、巖石的 物理力學(xué)性質(zhì)（膠結(jié)構(gòu)被破壞，化學(xué)溶蝕等）滲透壓力 “空隙壓力” 降低有效應(yīng)力 強(qiáng)度降低 3.8 巖體強(qiáng)度分析 巖體的強(qiáng)度分析包括結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度分析和結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度分析。第四章 巖石的變形第五章 巖體天然應(yīng)力與洞室圍巖的應(yīng)力分布第六章 山巖壓力與圍巖穩(wěn)定性第七章 巖基應(yīng)力及穩(wěn)定分析7.1.3 重力壩的類(lèi)型a. 實(shí)體重力壩 b. 寬縫重力壩 c. 空腹重力壩 d. 預(yù)應(yīng)力重力壩e. 裝配式重力壩 f. 漿砌石重力壩 7.2 重力壩壩基抗滑穩(wěn)定7.2.1 重力壩的穩(wěn)定分析剛體極限平衡法： 將斷裂面（指壩體、巖體或大壩與巖體組成的滑裂體等）看成剛體，不考慮滑裂體本 身和滑裂體之間變形的影響， 也不考慮

5、滑裂面上應(yīng)力分布情況， 僅考慮滑裂面上的合力 壓力、剪應(yīng)力） ，而忽略力矩的作用效應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：概念清楚，計(jì)算簡(jiǎn)便，任何規(guī)模的工程均可采用； 缺點(diǎn)：是不能考慮巖體受力后所產(chǎn)生變形的影響，極限狀態(tài)與允許的工作狀態(tài)也有較大 的出入。有限單元法：可計(jì)算地基受力后的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)， 并可模擬地基中軟弱結(jié)構(gòu)面局部化效應(yīng)及多場(chǎng) 耦合作用效應(yīng)等，研究地基破壞發(fā)展全過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：可以考慮復(fù)雜地基的局部化效應(yīng)及材料的非線性本構(gòu)關(guān)系，模擬地基及壩體變形 與破壞的全過(guò)程等；缺點(diǎn)：對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果應(yīng)用及穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用上尚需進(jìn)一步研究。 地質(zhì)力學(xué)模型方法： 能較好地模擬基巖的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和變形特性，以及自重、靜水壓力等荷載，能

6、形象地顯 示滑移破壞的過(guò)程。模擬內(nèi)容不夠全面和完善，不能完全依靠試驗(yàn)定量解決問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：能直觀的模擬壩體與地基穩(wěn)定體系中的主要影響因素及變形與破壞全過(guò)程； 缺點(diǎn)：模擬內(nèi)容有限，往往需要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)作適當(dāng)簡(jiǎn)化，模型一旦建立，不易修改、費(fèi)用 高、周期長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果受到測(cè)試技術(shù)與若干不確定性因素的影響等。7.2.1 壩基巖體的破壞形式 表層滑動(dòng)沿壩體與基巖接觸面發(fā)生滑動(dòng) 淺層滑動(dòng)巖基內(nèi)部存在著節(jié)理裂隙或軟弱夾層及其他不利的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生。 深層滑動(dòng)巖基內(nèi)部存在著節(jié)理裂隙或軟弱夾層及其他不利的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生。第八章 巖坡穩(wěn)定分析 8.1 概述巖坡的特點(diǎn) 巖坡顧名思義，由巖體構(gòu)成的邊坡，由于巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由斷層，節(jié)理

7、，裂隙切 割巖塊極不規(guī)則，因此，巖坡的穩(wěn)定性主要由結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及組合形式控制。影響巖坡穩(wěn)定的主要因素1. 巖體結(jié)構(gòu)（控制性結(jié)構(gòu)面） ;2. 降雨：結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)降低；滲透壓力 3. 地震4. 開(kāi)挖，爆破 ;5. 蓄水等分析方法1. 剛體極限平衡法將結(jié)構(gòu)切割巖體視為剛體，按 MC準(zhǔn)則， 指定滑面進(jìn)行強(qiáng)度校核2. 有限元法（數(shù)值分析方法）3. 赤平投影法 / 地質(zhì)力學(xué)分析法巖坡失穩(wěn)表現(xiàn)形式 8.2 巖坡失穩(wěn)的類(lèi)型滑坡類(lèi)型1. 平面滑動(dòng)由一個(gè)或多個(gè)走向與坡面近于平行的滑裂面構(gòu)成，且順走向方向 的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于坡高 - 可簡(jiǎn)化為平面滑動(dòng)分析 .2. 楔形滑動(dòng)沿多個(gè)滑裂面交線滑動(dòng)“空間滑坡”按空間問(wèn)題分析 .3. 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)指滑裂面呈弧狀，滑塊繞一中心位置旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)，多發(fā)生于土質(zhì)邊 坡或均質(zhì)巖坡 . 8.3 圓弧法巖坡穩(wěn)定分析nnKs抗滑力矩滑動(dòng)力矩M S iWi cos i tg icil ii 1 i 1 nnM S iW i sin ii 1 i 1特點(diǎn)：由于圓心 O 及滑面是任意假設(shè)的，需試驗(yàn)確定 （Ks）