巖體力學(xué)第1章 緒論ppt課件

1、第一章第一章 緒論緒論1 巖石：由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而形成的自 然物體。這是影響巖石力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的3個(gè)重要因素 。構(gòu)造構(gòu)造: : 組成成分的空間分布及其相互間排列關(guān)系。組成成分的空間分布及其相互間排列關(guān)系。如單斜構(gòu)造如單斜構(gòu)造 、向斜構(gòu)造、背斜構(gòu)造等。、向斜構(gòu)造、背斜構(gòu)造等。 巖體力學(xué)：研究巖石和巖體在各種不同受力狀態(tài)巖體力學(xué)：研究巖石和巖體在各種不同受力狀態(tài)下產(chǎn)生變形和破壞規(guī)律的學(xué)科。下產(chǎn)生變形和破壞規(guī)律的學(xué)科。 特點(diǎn)；開展特點(diǎn)；開展第一節(jié)第一節(jié) 巖石與巖體巖石與巖體礦物：存在地殼中的具有一定化學(xué)成分和物理性礦物：存在地殼中的具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素質(zhì)的自

2、然元素 或化合物。如石英、方解石等?；蚧衔?。如石英、方解石等。構(gòu)造：組成巖石的物質(zhì)成分、顆粒大小和形狀以構(gòu)造：組成巖石的物質(zhì)成分、顆粒大小和形狀以及其相互結(jié)合及其相互結(jié)合 的情況。如碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)的情況。如碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)等。等。2 2 巖石分類巖石分類3 3 巖體巖體= =巖塊巖石）巖塊巖石）+ +結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面 巖體、結(jié)構(gòu)面的意義：巖體、結(jié)構(gòu)面的意義：變質(zhì)巖：強(qiáng)度不穩(wěn)定，與變質(zhì)程度和原巖性質(zhì) 有關(guān)巖漿巖：強(qiáng)度高；均質(zhì)性好沉積巖：強(qiáng)度不穩(wěn)定，各向異性 巖 體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面面巖巖塊塊不連續(xù)面結(jié)構(gòu)面）：包括節(jié)理、裂隙、孔隙、斷面、孔洞、層面巖體強(qiáng)度的決定因素：巖體強(qiáng)度的決定

3、因素：硬巖洞室破壞的原因硬巖洞室破壞的原因巖 石巖 芯巖體=巖石+結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度：完整巖石節(jié)理巖體節(jié)理完整巖石節(jié)理巖體節(jié)理O強(qiáng)度比較：強(qiáng)度比較：1.2 1.2 巖體力學(xué)的研究任務(wù)與內(nèi)容巖體力學(xué)的研究任務(wù)與內(nèi)容 不連續(xù)性；（巖體不連續(xù)性；（巖體不連續(xù)介質(zhì)；巖石不連續(xù)介質(zhì)；巖石連續(xù)介質(zhì)）連續(xù)介質(zhì)） 各向異性；（強(qiáng)度、變形與結(jié)構(gòu)面方向有關(guān)）各向異性；（強(qiáng)度、變形與結(jié)構(gòu)面方向有關(guān)） 不均勻性；（結(jié)構(gòu)面方向、密度及切割的巖塊大小在各部位不同）不均勻性；（結(jié)構(gòu)面方向、密度及切割的巖塊大小在各部位不同） 巖塊單元的可移動(dòng)性；（受力后巖塊發(fā)生滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)）巖塊單元的可移動(dòng)性；（受力后巖塊發(fā)生滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)） 地質(zhì)因子特

4、性：（水、構(gòu)造等，應(yīng)力圓解釋）。地質(zhì)因子特性：（水、構(gòu)造等，應(yīng)力圓解釋）。（1 1巖體的力學(xué)特征：巖體的力學(xué)特征： （2 2研究任務(wù)：研究任務(wù)： 基本原理方面：（建模與參數(shù)辨別）；基本原理方面：（建模與參數(shù)辨別）； 試驗(yàn)方面：（室內(nèi)、室外）試驗(yàn)方面：（室內(nèi)、室外） 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：（應(yīng)力、變形）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：（應(yīng)力、變形） 實(shí)際應(yīng)用：（地下工程、采礦工程、邊坡加固工程等）實(shí)際應(yīng)用：（地下工程、采礦工程、邊坡加固工程等）(3) 研究?jī)?nèi)容：研究?jī)?nèi)容： 巖體的地質(zhì)力學(xué)模型及特征；巖體的地質(zhì)力學(xué)模型及特征； 巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)；巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)； 巖體力學(xué)的工程應(yīng)用；巖體力學(xué)的工程應(yīng)用；1.3 1

5、.3 巖體力學(xué)的研究方法巖體力學(xué)的研究方法 研究方法：實(shí)驗(yàn)、理論分析與工程應(yīng)用相研究方法：實(shí)驗(yàn)、理論分析與工程應(yīng)用相結(jié)合結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)室內(nèi)野外野外巖塊拉、壓、剪巖塊拉、壓、剪）模擬模擬位移位移壓力應(yīng)力）壓力應(yīng)力）收斂表面位移）收斂表面位移） 應(yīng)變應(yīng)變 絕對(duì)位移、相對(duì)位移內(nèi)部）絕對(duì)位移、相對(duì)位移內(nèi)部）實(shí)際實(shí)際連介連介非連介非連介數(shù)值方法數(shù)值方法有限元有限元離散元離散元邊界元邊界元1.4 1.4 巖體力學(xué)在其它學(xué)科中的地位巖體力學(xué)在其它學(xué)科中的地位 國(guó)外：國(guó)外：3種觀點(diǎn)：種觀點(diǎn)： （11925年，泰沙基理論，計(jì)算洞室圍巖壓力。年，泰沙基理論，計(jì)算洞室圍巖壓力。 （2地質(zhì)力學(xué)的巖石力學(xué)學(xué)派又稱奧地利學(xué)派，繆地質(zhì)力學(xué)的巖石力學(xué)學(xué)派又稱奧地利學(xué)派，繆 勒代表）：觀念勒代表）：觀念 （3工程巖石力學(xué)學(xué)派：代表工程巖石力學(xué)學(xué)派：代表法國(guó)塔洛布爾法國(guó)塔