巖體力學(xué)-巖體的力學(xué)特性PPT

1第二章巖體力學(xué)特性研究對(duì)象和要點(diǎn)：巖體(巖體的連續(xù)面和結(jié)構(gòu)體特征)巖體靜力學(xué)特性(不連續(xù)面的抗剪強(qiáng)度，破壞機(jī)理和判據(jù)，強(qiáng)度和變形參數(shù)估算和測(cè)定)巖體動(dòng)力學(xué)特性；巖體水力學(xué)特性；巖體熱力學(xué)特性教學(xué)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)面特性以及巖體靜力學(xué)特性教學(xué)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)面特性以及巖體靜力學(xué)特性2巖體(RockMass)：結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成的地質(zhì)體。結(jié)構(gòu)面(rockmassdiscontinuity)：巖體中開裂的或易于開裂的地質(zhì)界面叫結(jié)構(gòu)面；

具有一定的厚度其幾何形態(tài)可用起伏形狀，粗糙度和形貌描述；

其充填和膠結(jié)的情況決定了其力學(xué)特性，是研究重點(diǎn)

其產(chǎn)狀描述了結(jié)構(gòu)面的空間分布不連續(xù)面：開裂的或垂直于結(jié)構(gòu)面方向抗拉強(qiáng)度很小的結(jié)構(gòu)面；

斷層、節(jié)理和劈理。

結(jié)構(gòu)體(Structuralrock):由不連續(xù)面切割而成的完整巖塊。`2.1研究對(duì)象：巖體以及巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體特征3巖體、結(jié)構(gòu)面(不連續(xù)面)、結(jié)構(gòu)體的關(guān)系：1.結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面是巖體的基本組成部分；2.結(jié)構(gòu)面的存在導(dǎo)致巖體構(gòu)造上不連續(xù)和不均勻性；2.巖體的力學(xué)特性包括穩(wěn)定性特征，強(qiáng)度和變形特征，不是固定不變的；3.巖體的力學(xué)特性基本影響因素包括，結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性，巖體結(jié)構(gòu)，地應(yīng)力。4.在結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度高時(shí)，巖體的力學(xué)特性由結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性決定，在某些情況下，其力學(xué)特性由結(jié)構(gòu)面決定;5.研究巖體的力學(xué)特性，必須研究結(jié)構(gòu)面(第二章)，巖體結(jié)構(gòu)(第三章)的力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力(第四章)42.1.1結(jié)構(gòu)面的狀態(tài)：包括幾何形態(tài)，充填和膠結(jié)情況，產(chǎn)狀，貫通性和連貫性，密集狀態(tài)和發(fā)育程度等等。A.結(jié)構(gòu)面(不連續(xù)面)的幾何形態(tài)：包括起伏形態(tài)，粗糙度和形貌①

起伏形態(tài)包括

平直：開裂層理，片理，原生節(jié)理及剪切破裂面；

臺(tái)階狀：層間錯(cuò)動(dòng)后期受斷層切割而成；

齒狀：X型剪切節(jié)理追蹤而成的張性不連續(xù)面；

波狀：壓性斷層，節(jié)理，波痕層理不規(guī)則狀：張性不連續(xù)面②粗糙度是不連續(xù)面起伏特性的定量描述，用起伏角和起伏齒根寬度描述。③形貌是不連續(xù)面的二維特征，和地形相似。5B.結(jié)構(gòu)面(不連續(xù)面)的充填和膠結(jié)：分為膠結(jié)和非膠結(jié)不連續(xù)面；1.膠結(jié)分為泥質(zhì)，可溶性鹽類，鈣質(zhì)，鐵質(zhì)和硅質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)度依次增大。2.非膠結(jié)不連續(xù)面分為無填充和有充填物兩種。無充填物不連續(xù)面取決于不連續(xù)面兩側(cè)巖石的力學(xué)特性以及不連續(xù)面的粗糙度；有充填物不連續(xù)面取決于其成分和厚度。充填物的粒度成分，對(duì)不連續(xù)面的強(qiáng)度影響較大，粗顆粒含量越多，力學(xué)性能較好，反之，較差。按其厚度，不連續(xù)面分為薄膜充填，薄層充填和厚層充填6C.結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀：指結(jié)構(gòu)面的走向，傾向和傾角,用傾向／傾角表示。方位角:從標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起,順時(shí)針方向到直線的水平角稱為該直線的方位角。方位角的取值范圍為0°－360°。

7D.結(jié)構(gòu)面貫通類型和連續(xù)性貫通類型①非貫通性結(jié)構(gòu)面：較短、不能貫通,巖塊強(qiáng)度降低、變形增大.②半貫通性結(jié)構(gòu)面：有一定長(zhǎng)度、不能貫通,巖塊強(qiáng)度降低、變形增大．③貫通性結(jié)構(gòu)面：長(zhǎng)度較長(zhǎng)、連續(xù)好、貫通整個(gè)巖體、構(gòu)成巖體邊界，它對(duì)巖體有較大的影響，破壞常受這種結(jié)構(gòu)面控制．

8結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性：反映結(jié)構(gòu)面的貫通程度，可用線連續(xù)性系數(shù)和面連續(xù)性系數(shù)表示。線連續(xù)性系數(shù)K1：沿結(jié)構(gòu)面延伸方向上，結(jié)構(gòu)面各段長(zhǎng)度之和與測(cè)線長(zhǎng)度比值．

K1=∑a/(∑a+∑b)

K1變化在0－1之間變化,當(dāng)K1=1時(shí)，結(jié)構(gòu)面完全貫通。9面連續(xù)性系數(shù)（面切割度）Xe：在巖體中沿結(jié)構(gòu)面延展平面上，結(jié)構(gòu)面各塊面積之和∑a與該斷面面積A之比．

Xe=∑a/AXe變化在0－1之間變化；Xe值愈大說明結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性愈好；當(dāng)Xe=1時(shí)，結(jié)構(gòu)面完全貫通。當(dāng)Xe=0時(shí)，巖體完整。10跡長(zhǎng)：在巖體中沿結(jié)構(gòu)面延展跡線的長(zhǎng)度。

用結(jié)構(gòu)面的跡長(zhǎng)來描述和評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性，并制訂了相應(yīng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)(ISRM，1978)建議

描

述

跡長(zhǎng)(m)

很低連續(xù)性<1

低的連續(xù)性1－3

中等連續(xù)性3－l0

高連續(xù)性10－20

很高連續(xù)性>20巖體按切割度Xe的分類表名稱切割度Xe完整的0.1－0.2弱節(jié)理化0.2－0.4中等節(jié)理化0.4－0.6強(qiáng)節(jié)理化0.6－0.8完全節(jié)理化0.8－1.011裂隙度K：沿取樣線方向單位長(zhǎng)度上的結(jié)構(gòu)面數(shù)量。設(shè)取樣線長(zhǎng)度為L(zhǎng),單位m,該長(zhǎng)度內(nèi)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)面數(shù)量n，沿取樣線方向結(jié)構(gòu)面平均間距為d′，則K=n/L，

d’

=1/K=L/n線密度Kd：若取樣線垂直結(jié)構(gòu)面，則裂隙度被稱為線密度。間距d：同一組結(jié)構(gòu)面法線方向上結(jié)構(gòu)面平均距離。Kd=n/L，

d=1/Kd=L/nE.結(jié)構(gòu)面密集程度：結(jié)構(gòu)面的密集程度反映結(jié)構(gòu)面發(fā)育的密集程度12多組結(jié)構(gòu)面裂隙度K的計(jì)算：Ka=1/max=cosξa/daKb=1/mbx=cosξb/db······，Kn=1/mnx=cosξn/dn

K=Ka+Kb+···+Kn13按結(jié)構(gòu)面間距d的分級(jí)表

描

述間

距(mm)極密集的間距<20很密的間距20-60密集的間距60-200中等的間距200-600寬的間距600-2000很寬的間距2000-6000極寬的間距>6000結(jié)構(gòu)面按裂隙度K分類：k=0-1為疏節(jié)理，k=1-10為密節(jié)理，k=10-100為非常密集節(jié)理k=100-1000為壓碎、糜棱化。14F.結(jié)構(gòu)面分級(jí)-1結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度，規(guī)模大小，組合形式等因素決定了結(jié)構(gòu)體的形狀，方位和大小，是控制巖體穩(wěn)定性的重要因素。結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度和規(guī)模分為五級(jí)Ⅰ級(jí)結(jié)構(gòu)面：對(duì)區(qū)域構(gòu)造起控制作用的斷裂帶。Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面：延展性強(qiáng)而寬度有限的地址界面，不整合面，Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面：局部性的斷裂構(gòu)造，主要是小斷層Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面：延展性較差，無明顯寬度，主要是

節(jié)理面Ⅴ級(jí)結(jié)構(gòu)面：延性甚差，無寬度之別，分布隨機(jī)，細(xì)小結(jié)構(gòu)面。15結(jié)構(gòu)面分級(jí)-2級(jí)序分級(jí)依據(jù)地質(zhì)類型力學(xué)屬性影響巖體穩(wěn)定性I級(jí)延伸數(shù)十公里深度可切穿一個(gè)構(gòu)造層破碎帶寬度在數(shù)米、數(shù)十米以上區(qū)域性深大斷裂或大斷裂軟弱結(jié)構(gòu)面構(gòu)成獨(dú)立的力學(xué)介質(zhì)單元影響區(qū)域穩(wěn)定性是巖體變形或破壞的控制條件，形成巖體力學(xué)作用邊界。II級(jí)延伸數(shù)百米至數(shù)公里，破碎帶寬度比較窄，幾厘米至數(shù)米不整合面假整合面原生軟弱夾層層間錯(cuò)動(dòng)帶風(fēng)化夾層軟弱結(jié)構(gòu)面形成塊裂邊界控制山體穩(wěn)定性與I級(jí)結(jié)構(gòu)面可形成大規(guī)模的塊體破壞，即控制巖體變形和破壞方式。16結(jié)構(gòu)面分級(jí)-3級(jí)序分級(jí)依據(jù)地質(zhì)類型力學(xué)屬性影響巖體穩(wěn)定性III級(jí)延展十米或數(shù)十米，無破碎帶，面內(nèi)不含泥，有泥膜。在一個(gè)地質(zhì)時(shí)代地層中分布。各種類型斷層原生軟弱夾層層間錯(cuò)動(dòng)帶等多數(shù)屬于堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面少數(shù)屬軟弱結(jié)構(gòu)面?？刂茙r體的穩(wěn)定性與I、II級(jí)結(jié)構(gòu)面組合可形成不同規(guī)模的塊體破壞劃分II類巖體結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)IV級(jí)延展數(shù)米，未錯(cuò)動(dòng)，不夾泥，有的呈弱結(jié)合狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面節(jié)理、劈理、片理、層理、卸荷裂隙堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面劃分II類巖體結(jié)構(gòu)的基本依據(jù)是巖體力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)基礎(chǔ)破壞巖體的完整性，與其他結(jié)構(gòu)面形成不同類型邊坡破壞方式。17結(jié)構(gòu)面分級(jí)-4級(jí)序分級(jí)依據(jù)地質(zhì)類型力學(xué)屬性影響巖體穩(wěn)定性V級(jí)連續(xù)性極差、剛性接觸的細(xì)小或隱微裂面，統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面微小節(jié)理隱微裂隙線理等。硬性結(jié)構(gòu)面分布隨機(jī)，降低巖塊強(qiáng)度，是巖塊力學(xué)性質(zhì)效應(yīng)基礎(chǔ)。若十分密集，又因風(fēng)化，形成松散介質(zhì)。18G.結(jié)構(gòu)面分類根據(jù)結(jié)構(gòu)面成因，結(jié)構(gòu)面類型分為原生結(jié)構(gòu)面，構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面層面、層理、沉積間斷面（不整合面、假整合面）、原生軟弱夾層火成結(jié)構(gòu)面流層、流線、火山巖流接觸面，蝕變帶、擠壓破碎帶、原生節(jié)理變質(zhì)結(jié)構(gòu)面片理、板理、軟弱夾層原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面劈理節(jié)理斷層層間錯(cuò)動(dòng)次生結(jié)構(gòu)面卸荷裂隙爆破裂隙風(fēng)化裂隙風(fēng)化夾層泥化夾層192.1.2結(jié)構(gòu)體的特征：結(jié)構(gòu)體的塊度和形狀1.結(jié)構(gòu)體的相對(duì)大小2.結(jié)構(gòu)體的塊度3.結(jié)構(gòu)體的形狀板狀結(jié)構(gòu)體，柱狀結(jié)構(gòu)體，錐狀結(jié)構(gòu)體以上重點(diǎn)介紹了結(jié)構(gòu)面的狀態(tài)：包括A.幾何形態(tài)，B.充填和膠結(jié)情況，C.產(chǎn)狀，D.貫通性和連貫性，E.密集程度，F(xiàn).結(jié)構(gòu)面分級(jí)和G.分類等7個(gè)方面的內(nèi)容。202.2巖體靜力學(xué)特性：包括剪切變形和抗剪強(qiáng)度，以及法向變形;以剪切試驗(yàn)為研究手段。不連續(xù)面在剪切試驗(yàn)，包括室內(nèi)剪切試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置和簡(jiǎn)圖填充物對(duì)結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的影響1夾層厚度：隨著厚度的增加迅速降低，與法向應(yīng)力的大小有關(guān)2礦物顆粒：隨著顆粒直徑增大而增大，超過30mm，變化不大3含水量：含水量增大導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度大幅度降低212.2.1不連續(xù)面剪切變形和抗剪強(qiáng)度類型特征曲線抗剪強(qiáng)度無充填不連續(xù)面①平直光滑不連續(xù)面

剪切過程中基本不發(fā)生垂直位移，屈服強(qiáng)度和殘余抗剪強(qiáng)度相近。峰值前曲線平均斜率小，破壞位移大；峰值后應(yīng)力降很小或不變。多為沿軟弱結(jié)構(gòu)面剪切②平直、光滑但局部連接或相互咬合成臺(tái)階狀不連續(xù)面

峰值與殘余強(qiáng)度相差較大。峰值前曲線斜率大，線性段和非線性段明顯，峰值強(qiáng)度高，破壞位移小。峰值后應(yīng)力降大，殘余強(qiáng)度較低。多為剪斷堅(jiān)硬巖體。222.2.1不連續(xù)面剪切變形和抗剪強(qiáng)度類型特征曲線抗剪強(qiáng)度無充填不連續(xù)面③規(guī)則齒狀或者波狀不連續(xù)面

在垂直壓力較小時(shí)發(fā)生爬坡現(xiàn)象，垂直壓力較大時(shí)，不連續(xù)面沿著齒根剪斷④不規(guī)則閉合齒狀不連續(xù)面發(fā)生剪脹(dilatancy)，巴頓定義剪脹角23類型特征曲線抗剪強(qiáng)度⑤未閉合不規(guī)則齒狀不連續(xù)面

很少發(fā)生剪脹，剪應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢，趨于定值。充填不連續(xù)面⑥軟夾層

塑性破壞或者接近塑性破壞時(shí)，峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度相近。2.2.1不連續(xù)面剪切變形和抗剪強(qiáng)度242.2.1不連續(xù)面剪切變形和抗剪強(qiáng)度2）剪脹現(xiàn)象與剪斷現(xiàn)象①巖石強(qiáng)度↑，爬坡角i↓，法向力N↓，發(fā)生剪脹現(xiàn)象(b)②巖石強(qiáng)度↓，爬坡角i↑，法向力N↑，發(fā)生剪斷現(xiàn)象(c)252.2.1不連續(xù)面剪切變形

和抗剪強(qiáng)度粗糙度標(biāo)準(zhǔn)和粗糙度系數(shù)：JRC（jointroughnesscoefficient)巴頓（Barton，1977）提出，挪威巖土工程研究所(NorwegianGeotechnicalInstitute)262.2.1法向變形①曲線形狀，先凹，后陡；可由初始法向剛度和最大閉合量確定②初始階段，結(jié)構(gòu)面變形為主，當(dāng)σn=σc/3時(shí)結(jié)構(gòu)面變形基本完成③最大閉合量小于張開度。272.2.2巖體破壞機(jī)理：巖體破壞：巖體在一定的應(yīng)力條件下喪失其結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)稱為巖體破壞。導(dǎo)致巖體喪失其承載力和穩(wěn)定性。分為拉伸破壞和剪切破壞。巖體工程結(jié)構(gòu)破壞：巖體結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)喪失之后的移動(dòng)活運(yùn)動(dòng)。拉伸破壞垂直結(jié)構(gòu)面方向沿結(jié)構(gòu)面方向完整巖體的拉伸破壞剪切破壞單組結(jié)構(gòu)面用耶格爾判據(jù)沒有結(jié)構(gòu)面或多組結(jié)構(gòu)面用霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)28耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：29耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：30耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：巖體破壞與結(jié)構(gòu)面傾角的關(guān)系圖31耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：結(jié)構(gòu)面傾角對(duì)巖體破壞強(qiáng)度的影響1.巖體可能會(huì)發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞或者穿切結(jié)構(gòu)面破壞，巖體的強(qiáng)度介于結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度和巖石抗剪強(qiáng)度之間；2.結(jié)構(gòu)面傾角小于臨界破壞角1或大于臨界破壞角2時(shí)，巖體發(fā)生巖石剪切破壞，而不是發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞；3.結(jié)構(gòu)面傾角處于臨界破壞角1和臨界破壞角2時(shí)，巖體發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞。在此范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)面傾角的增大，巖體的抗剪強(qiáng)度減小，結(jié)構(gòu)面傾角與結(jié)構(gòu)面破壞面角度相等時(shí)，巖體強(qiáng)度最小，

結(jié)構(gòu)面傾角繼續(xù)增大，巖體的抗剪強(qiáng)度增加。4.臨界破壞角1和臨界破壞角2之和為90+0.5結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角。5.臨界破壞角為巖體同時(shí)發(fā)生巖石剪切破壞和沿著結(jié)構(gòu)面破壞。321.結(jié)構(gòu)面傾角小于結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角時(shí)，不會(huì)發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞。

2.結(jié)構(gòu)面傾角小于結(jié)構(gòu)面破壞傾角時(shí)，有可能發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞

3.一定傾角的結(jié)構(gòu)面導(dǎo)致巖體發(fā)生沿著結(jié)構(gòu)面破壞，其必定存在另一個(gè)共軛結(jié)構(gòu)面同樣使得巖體發(fā)生破壞，該兩共軛結(jié)構(gòu)面傾角相等。4.結(jié)構(gòu)面傾角等于結(jié)構(gòu)面破壞傾角時(shí)，巖體承載力最小，其值為結(jié)構(gòu)面承載力。5.巖體最大承載力為巖石承載力，其破壞傾角為巖石破壞傾角。6.通常巖體承載力位于結(jié)構(gòu)面承載力和巖石承載力之間，受到結(jié)構(gòu)面傾角的影響，隨著結(jié)構(gòu)面傾角的減小而增大。耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：概念題33耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：已知結(jié)構(gòu)面和巖石的力學(xué)參數(shù)，結(jié)構(gòu)面與最大主平面的角度，分析判別巖體的破壞？解題思路之一，如下：34耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：35耶格爾判據(jù)（單組結(jié)構(gòu)面）：已知結(jié)構(gòu)面和巖石的力學(xué)參數(shù)，結(jié)構(gòu)面與最大主平面的角度，分析判別巖體的破壞？解題思路之二，如下：36裂隙巖體強(qiáng)度霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)在巖體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和巖體力學(xué)參數(shù)之間架了一座橋梁，克服了借助經(jīng)驗(yàn)方法將巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行折減的缺陷,巖體破壞時(shí)，主應(yīng)力之間滿足如上公式，屬于經(jīng)驗(yàn)判據(jù)。單軸抗壓強(qiáng)度：中等質(zhì)量巖體：完整巖石：質(zhì)量差的巖體：37裂隙巖體強(qiáng)度霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)在巖體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和巖體力學(xué)參數(shù)之間架了一座橋梁，克服了借助經(jīng)驗(yàn)方法將巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行折減的缺陷,巖體質(zhì)量越差，s取值越低，取值范圍為0~1巖體質(zhì)量越差，α取值越高，取值范圍為0.5~0.65巖體質(zhì)量采用GSI進(jìn)行描述，GSI大于25，巖體質(zhì)量好或質(zhì)量中等；反之，巖體質(zhì)量差巖體地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI(geologicalstrengthindex)：確定霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)的三參數(shù)。一般巖石霍克布朗常數(shù)確定和巖體特征常數(shù)38裂隙巖體強(qiáng)度霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)在巖體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和巖體力學(xué)參數(shù)之間架了一座橋梁，克服了借助經(jīng)驗(yàn)方法將巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行折減的缺陷。中等質(zhì)量巖體單軸抗拉強(qiáng)度：巖體剪切強(qiáng)度：莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線方程391.用霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)結(jié)合試驗(yàn)確定完整巖石單軸抗壓強(qiáng)度及mi通過最小二乘法獲得完整巖石單軸抗壓和mi霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)參數(shù)計(jì)算：2.用霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)結(jié)合試驗(yàn)確定摩爾－庫(kù)侖理論參數(shù)，莫爾包絡(luò)線方程

40霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)參數(shù)計(jì)算：尺寸的影響:運(yùn)用霍克布朗公式估算莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線方程步驟：1.取0.25σc為σ3，將其等分為若干分，一般為7～8份；2.計(jì)算霍克布朗公式的參數(shù)mb,s,α，根據(jù)霍克布朗公式計(jì)算σ13.根據(jù)Balmer公式計(jì)算有效主應(yīng)力σn和τ4.根據(jù)莫爾包絡(luò)線計(jì)算參數(shù)A，B5.根據(jù)公式（2－40～42）計(jì)算φ，C，σc41由霍克－布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)得到當(dāng)單軸抗壓強(qiáng)度小于100MPa時(shí)，42霍克-布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)和耶格爾–庫(kù)克判據(jù)的聯(lián)系與區(qū)別:1.含一或二組結(jié)構(gòu)面，一般采用耶格爾判據(jù)，含多組結(jié)構(gòu)面采用霍克布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)。2.霍克布朗判據(jù)可以用來估算巖體的莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線，莫爾－庫(kù)侖準(zhǔn)則中強(qiáng)度參數(shù)估計(jì)。3.霍克-布朗經(jīng)驗(yàn)判據(jù)在巖體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和巖體力學(xué)參數(shù)之間架了一座橋梁，克服了借助經(jīng)驗(yàn)方法將巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行折減的缺陷;而耶格爾－庫(kù)克判據(jù)僅能夠適用于結(jié)構(gòu)面較少的情況。43原位巖體變形參數(shù)與強(qiáng)度測(cè)定重大巖體工程需要測(cè)定原位巖體的變形參數(shù)和強(qiáng)度原位測(cè)量方法：表面承壓板試驗(yàn)和鉆孔承壓板試驗(yàn)巖體變形模量：巖體彈性模量：442.3巖體的動(dòng)力學(xué)特性巖體的動(dòng)力學(xué)特性包括動(dòng)荷載效應(yīng)和彈性波傳播特性彈性波表面波(表面?zhèn)鞑?體波(彈性體內(nèi)部傳播)勒夫(Love)波瑞利(Rayleigh)波縱波(P)橫波(S)彈性波的波速和動(dòng)彈性參數(shù)：彈性波在介質(zhì)交界面上的反射、折射、繞射和散射45巖體中彈性波的頻譜特性任何復(fù)雜的周期波形都可視為由許多不同頻率振幅和相位的簡(jiǎn)諧波組成。不同頻率的諧波具有不同的振幅譜和相位譜彈性波主要參數(shù)：最大振幅，持續(xù)時(shí)間，波數(shù)，振動(dòng)周期，能量頻譜分析借助傅里葉變換，和窗口傅里葉變換，小波變換，小波包分析。巖體中彈性波的衰減特性，品質(zhì)因數(shù)：在一周期內(nèi)的總能量與振動(dòng)消耗的能量之比46彈性波探測(cè)技術(shù)影響彈性波的因素結(jié)構(gòu)面，巖性，地質(zhì)年代，分化程度，溫度彈性波探測(cè)儀有四種觸發(fā)方式：平面內(nèi)，平面錘擊，鉆孔內(nèi)和電火花波速測(cè)定應(yīng)用：１.測(cè)定巖體動(dòng)彈性參數(shù)，巖體的完整性和各向異性２.測(cè)定坑硐圍巖松動(dòng)圈厚度３.測(cè)定巖柱的穩(wěn)定性４.測(cè)定巖層分布和風(fēng)化破碎情況５.測(cè)定底層層位，有反射波法和折射波法彈性波衰減參數(shù)測(cè)試了解巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造和所出的溫度，壓力環(huán)境47聲發(fā)射技術(shù)(AcousticEmission,AE)：材料變形破壞時(shí)發(fā)出聲波的現(xiàn)象