結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)_第1頁(yè)
結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)_第2頁(yè)
結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)_第3頁(yè)
結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)_第4頁(yè)
結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)_第5頁(yè)
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結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及巖體力學(xué)試驗(yàn)第1頁(yè)/共54頁(yè)

巖體穩(wěn)定性分析和地下水滲流分析通常把巖體視為由巖塊(結(jié)構(gòu)體)與結(jié)構(gòu)面組成的地質(zhì)體。巖體工程中的軟弱夾層問(wèn)題:

如黃河小浪底水庫(kù)工程左壩肩的泥化夾層;葛洲壩水利工程壩基的泥化夾層;黑河水庫(kù)左壩肩單薄山梁的斷層引發(fā)的滲漏問(wèn)題;長(zhǎng)江三峽自然坡中的軟弱夾層等。這些軟弱結(jié)構(gòu)面在不同程度上影響和控制著工程巖體的穩(wěn)定性。因此,結(jié)構(gòu)面變形與強(qiáng)度性質(zhì)的研究,在工程實(shí)踐中具十分重要的實(shí)際意義。問(wèn)題的提出?第2頁(yè)/共54頁(yè)大量工程實(shí)踐表明:在工程荷載(小于10Mpa)范圍內(nèi),工程巖體的失穩(wěn)破壞有相當(dāng)一部分是沿軟弱結(jié)構(gòu)面破壞的。因此,結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度性質(zhì)的研究是評(píng)價(jià)巖體穩(wěn)定性的關(guān)鍵。在工程荷載作用,結(jié)構(gòu)面及其充填物的變形是巖體變形的主要組成部分,控制著工程巖體的變形特性。結(jié)構(gòu)面是巖體中滲透水流的主要通道。工程荷載作用下,巖體中的應(yīng)力分布受結(jié)構(gòu)面及其力學(xué)性質(zhì)的影響。第3頁(yè)/共54頁(yè)4.4結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)主要包括三個(gè)方面:法向變形剪切變形抗剪強(qiáng)度第4頁(yè)/共54頁(yè)4.4.1法向變形在法向載荷作用下,巖石粗糙結(jié)構(gòu)面的接觸面積和接觸點(diǎn)數(shù)隨載荷增大而增加,結(jié)構(gòu)面間隙呈非線性減小應(yīng)力與法向變形之間呈指數(shù)關(guān)系,第5頁(yè)/共54頁(yè)古德曼(Goodman1974)通過(guò)試驗(yàn),得出法向應(yīng)力與結(jié)構(gòu)面閉合量有如下關(guān)系:式中:—原位壓力,有初始條件決定;—結(jié)構(gòu)面最大可能閉合量;—結(jié)構(gòu)面幾何特征、巖石力學(xué)性質(zhì)有關(guān)參量。第6頁(yè)/共54頁(yè)法向變形剛度(Kn):是反映結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生單位法向變形的法向應(yīng)力梯度。它不僅取決與巖石本身的力學(xué)性質(zhì),更主要取決于粗糙結(jié)構(gòu)面接觸點(diǎn)數(shù)、接觸面積和結(jié)構(gòu)面兩側(cè)微凸體相互嚙合程度。第7頁(yè)/共54頁(yè)一般情況下,法向變形剛度不是一個(gè)常數(shù),其大小與應(yīng)力水平有關(guān)。根據(jù)古德曼的研究,法向變形剛度可由下式表示:式中:—結(jié)構(gòu)面的初始剛度。第8頁(yè)/共54頁(yè)1984年班迪斯(Bandis)通過(guò)對(duì)大量的天然、不同風(fēng)化程度和表面粗糙度的非充填結(jié)構(gòu)面的試驗(yàn)研究,提出雙曲線形法向應(yīng)力與法向變形的關(guān)系式:式中:—常數(shù)。當(dāng)法向應(yīng)力,。則法向剛度可由(3-8)式得出:(3-8)(3-9)第9頁(yè)/共54頁(yè)4.4.2剪切變形在一定的法向應(yīng)力作用下,結(jié)構(gòu)面在剪切作用下將產(chǎn)生剪切變形。通常有兩種結(jié)構(gòu)面形式,如下圖所示。第10頁(yè)/共54頁(yè)4.4.2剪切變形1)非充填型粗糙結(jié)構(gòu)面,當(dāng)剪切形變發(fā)生時(shí),剪切應(yīng)力上升相對(duì)較快,達(dá)到峰值后結(jié)構(gòu)面的抗剪能力出現(xiàn)較大的下降,并產(chǎn)生不規(guī)則的峰后變形或滯滑現(xiàn)象,如圖中的A曲線;第11頁(yè)/共54頁(yè)(2)平坦(或有充填物)的結(jié)構(gòu)面初始階段的剪切變形曲線呈下凹型,隨著剪切變形的持續(xù)發(fā)展,剪切應(yīng)力逐漸上升,但沒(méi)有明顯的峰值出現(xiàn),最終達(dá)到恒定值,其曲線如下圖b所示。第12頁(yè)/共54頁(yè)古德曼1974年,將剪切變形曲線從形式上分為:(1)峰前應(yīng)力上升的彈性區(qū);(2)剪應(yīng)力峰值區(qū);(3)峰后應(yīng)力降低或恒應(yīng)力的塑性區(qū)。第13頁(yè)/共54頁(yè)結(jié)構(gòu)面在剪切中的力學(xué)過(guò)程是:結(jié)構(gòu)面微凸體的彈性變形、劈裂、磨粒的產(chǎn)生與遷移、結(jié)構(gòu)面的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)等,但是剪切變形不管在那個(gè)過(guò)程中,剪切變形是不可完全恢復(fù)的。第14頁(yè)/共54頁(yè)將“彈性區(qū)”單位變形內(nèi)的應(yīng)力梯度稱為剪切剛度Kt。根據(jù)古德曼的研究,剪切剛度可由下式表示:式中:Kt0—初始剪切剛度,—產(chǎn)生較大剪切位移時(shí)剪應(yīng)力的漸近值。試驗(yàn)表明,對(duì)于堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)面,剪切剛度一般是常數(shù);對(duì)于比較松軟的結(jié)構(gòu)面,其大小隨法向應(yīng)力的大小而改變。(3-10)第15頁(yè)/共54頁(yè)對(duì)于粗糙的結(jié)構(gòu)面,可簡(jiǎn)化圖3-3所示力學(xué)模型。從模型中可以看出,在剪應(yīng)力作用下,模型上半部沿凸臺(tái)斜面滑動(dòng),除有切向運(yùn)動(dòng)外,還產(chǎn)生向上的移動(dòng)。這種在剪切過(guò)程中產(chǎn)生的法向移動(dòng)分量稱之為剪脹。第16頁(yè)/共54頁(yè)如果使凸臺(tái)沿根部剪斷或拉破壞,則結(jié)構(gòu)面在剪切過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)明顯的剪脹作用。因此,結(jié)構(gòu)面的剪切變形與巖石強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)面的粗糙度和法向應(yīng)力有密切關(guān)系。第17頁(yè)/共54頁(yè)4.4.3抗剪強(qiáng)度結(jié)構(gòu)面最重要的力學(xué)性質(zhì)之一是抗剪強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)面在剪切過(guò)程中的力學(xué)機(jī)制比較復(fù)雜,構(gòu)成結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的因素是多方面的,一般結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度可以用庫(kù)侖準(zhǔn)則表述:式中:c,分別是結(jié)構(gòu)面上的粘結(jié)力和摩擦角;是作用在結(jié)構(gòu)面上的法向應(yīng)力。其中,摩擦角可表示成,是巖石平坦時(shí)表面基本摩擦角,是結(jié)構(gòu)面上微凸臺(tái)斜坡角。(3-11)第18頁(yè)/共54頁(yè)圖3-4為圖3-3凸臺(tái)模型的剪應(yīng)力與法向應(yīng)力的關(guān)系曲線,它近似呈雙直線的特征,結(jié)構(gòu)面受剪初期,剪應(yīng)力上升較快,隨著剪應(yīng)力和剪切變形的增加,結(jié)構(gòu)面上部分凸臺(tái)被剪斷,此后剪應(yīng)力上升的梯度減小,直至達(dá)到峰值抗剪強(qiáng)度。第19頁(yè)/共54頁(yè)實(shí)驗(yàn)表明:低法向應(yīng)力時(shí),結(jié)構(gòu)面上有剪切位移和剪脹;高法向應(yīng)力時(shí),凸臺(tái)被剪斷,結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度最終變成殘余抗剪強(qiáng)度,在剪切過(guò)程中,凸臺(tái)起伏形成的粗糙度以及巖石強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度起著重要作用。第20頁(yè)/共54頁(yè)考慮到上述三個(gè)基本因素(法向應(yīng)力、粗糙度JRC、結(jié)構(gòu)面壁巖石強(qiáng)度JCS)的影響,巴頓(Barton)等人于1977年提出結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則為一經(jīng)驗(yàn)公式:式中:JCS—結(jié)構(gòu)面的抗壓強(qiáng)度,—巖石表面的基本摩擦角;JRC—結(jié)構(gòu)面的粗糙性系數(shù)。(3-12)第21頁(yè)/共54頁(yè)對(duì)于具體的結(jié)構(gòu)面,可以通過(guò)直剪試驗(yàn)或單傾斜拉滑試驗(yàn)得出的峰值剪切強(qiáng)度和基本摩擦角來(lái)反算JRC值:式中:—峰值剪切角,,或等于傾斜試驗(yàn)中巖塊產(chǎn)生滑移時(shí)的傾角。

(3-13)第22頁(yè)/共54頁(yè)4.4.4影響結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)因素1、結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)具有尺寸效應(yīng)。具體體現(xiàn)在以下幾方面:(1)當(dāng)結(jié)構(gòu)面的試塊長(zhǎng)度從5~6cm增加到36~40cm時(shí),平均峰值摩擦角降低約8~12;(2)隨著結(jié)構(gòu)面試塊面積增加,平均峰值剪切應(yīng)力呈較小趨勢(shì);第23頁(yè)/共54頁(yè)(3)隨著結(jié)構(gòu)面尺寸的增大,達(dá)到峰值強(qiáng)度時(shí)的位移量增大,峰值剪脹角減小;(4)由于尺寸的增加,剪切破壞形式由脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)化;第24頁(yè)/共54頁(yè)(5)隨結(jié)構(gòu)面粗糙度減小,尺寸效應(yīng)也減小。第25頁(yè)/共54頁(yè)

對(duì)充填結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)影響因素有:充填物的厚度顆粒大小與級(jí)配礦物組分含水程度第26頁(yè)/共54頁(yè)

充填程度及厚度的影響充填度:充填物厚度d與面起伏差h之比(d/h)。一般地,d/h越小,τ越大;反之,抗剪強(qiáng)度越小。

充填物的結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)疏松且具定向排列時(shí),結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度較低,反之,τ較高。

水的影響指的是充填物中的水對(duì)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度的影響。用含水率表征,τ隨含水率的增高而↓。第27頁(yè)/共54頁(yè)在巖土工程中經(jīng)常遇到巖體軟弱夾層和斷層破碎帶,如果它們的含水量增加,由于水對(duì)泥夾層的軟化作用,使泥質(zhì)礦物內(nèi)聚力和結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù)急劇下降。因此,它們的存在是導(dǎo)致巖體滑坡和隧洞坍塌的主要因數(shù),也是巖土工程防治的重點(diǎn)。第28頁(yè)/共54頁(yè)

前面主要介紹巖石與結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì),現(xiàn)在講巖體的物理力學(xué)性質(zhì),巖體是一定范圍的天然地質(zhì)體,巖石與巖體的其物理力學(xué)性質(zhì)是有較大差異的。

巖體的力學(xué)性質(zhì)包括巖體的變形性質(zhì)、強(qiáng)度性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和水力學(xué)性質(zhì)等方面。

第29頁(yè)/共54頁(yè)影響巖體力學(xué)性質(zhì)的因素:

組成巖體的巖石材料性質(zhì);

結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì);

結(jié)構(gòu)面的發(fā)育組合、巖體結(jié)構(gòu)類型;

賦存環(huán)境條件如地下水、地應(yīng)力。巖體在外力作用下的力學(xué)屬性表現(xiàn)為:

非均質(zhì)性(Inhomogeneity)非連續(xù)(Discontinuity)各向異性(Anisotropy)非彈性(Nonelastic)。第30頁(yè)/共54頁(yè)巖體的變形性質(zhì)一、巖體變形試驗(yàn)及其變形參數(shù)確定

變形參數(shù)包括變形模量和彈性模量。按靜力法得到動(dòng)力法得到第31頁(yè)/共54頁(yè)

(1)承壓板法

剛性承壓板法和柔性承壓板法。各級(jí)壓力P-W(巖體變形值)曲線按布西涅斯克公式計(jì)算巖體的變形模量Em(Mpa)和彈性模量Eme(Mpa)。式中:P—承壓板單位面積上的壓力(Mpa);D—承壓板的直徑或邊長(zhǎng)(cm);W,We—為相應(yīng)P下的總變形和彈性變形;ω—與承壓板形狀、剛度有關(guān)系數(shù),圓形板ω=0.785,方形板ω=0.886。μm—巖體的泊松比。圖6.1巖體的壓力--變形曲線第32頁(yè)/共54頁(yè)

(2)鉆孔變形法★定義:巖體變形模量(Em):巖體在無(wú)側(cè)限受壓條件下的應(yīng)力與總應(yīng)變之比值。巖體彈性模量(Eme):巖體在無(wú)側(cè)限受壓條件下應(yīng)力與彈性應(yīng)變之比值。鉆孔膨脹計(jì)利用厚壁筒理論(彈性力學(xué))得:

式中:d為鉆孔孔隙(cm);

P為計(jì)算壓力(Mpa);

u為法向變形(cm)。圖6.2鉆孔變形試驗(yàn)裝置示意圖第33頁(yè)/共54頁(yè)與承壓板比,鉆孔變形法的優(yōu)點(diǎn):①對(duì)巖體擾動(dòng)小;②可以在地下水位以下筆相當(dāng)深的部位進(jìn)行;③試驗(yàn)方向不受限制;④可以測(cè)出幾個(gè)方向的變形,便于研究巖體的各向異性。

缺點(diǎn):涉及巖體體積小,代表性受局限。

(3)狹縫法(狹縫扁千斤頂法)

水平的,也可以是垂直的。如圖6.3所示。圖6.3狹縫法試驗(yàn)裝置

第34頁(yè)/共54頁(yè)二、巖體變形參數(shù)估算

現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)費(fèi)用昂貴,周期長(zhǎng),一般只在重要的或大型工程中進(jìn)行,因此,巖體變形參數(shù)的很多情況下必須進(jìn)行估算。兩種方法:①現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查→建立適當(dāng)?shù)膸r體地質(zhì)力學(xué)模型→室內(nèi)小試件試驗(yàn)資料→進(jìn)行估算;②巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)和大量試驗(yàn)資料→建立巖體分類指標(biāo)與變形參數(shù)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系→進(jìn)行估算。第35頁(yè)/共54頁(yè)

裂隙巖體變形參數(shù)估算

比尼衛(wèi)斯基(Bieniawski,1978)(南非)

Em

=2RMR-100(RMR>55)

Em變形模量,RMR分類指標(biāo)值,RMR=9lgQ+44

。第36頁(yè)/共54頁(yè)(巴頓巖體質(zhì)量分類)

Serafim和Pereira(1983)(RMR≤55)

挪威的Bhasin和Barton等(1993)巖體分類指標(biāo)Q值—巖體質(zhì)量分級(jí)(巴頓)三、巖體變形曲線類型及其特征(巖體中存在結(jié)構(gòu)面,與巖塊的峰值前的變形曲線區(qū)分開來(lái))第37頁(yè)/共54頁(yè)

(1)法向變形曲線

巖體變形曲線類型示意圖

直線型,如左圖a所示→彈性巖體

dp/dw=k(巖體的剛度)

上凹型,如圖b所示→彈塑性巖體>0值p↑而↑,層狀及節(jié)理巖體屬于此種類型。

下凹型(上凸型),如圖c所示→塑彈性巖體

隨p↑而↓,結(jié)構(gòu)面發(fā)育且泥質(zhì)充填的巖體或粘土巖、風(fēng)化巖屬于此種類型。第38頁(yè)/共54頁(yè)

復(fù)合型→塑-彈-塑性巖體呈階梯或“S”型,如圖d所示。結(jié)構(gòu)面發(fā)育不均或巖性不均勻的巖體多屬于此種類型。

(2)剪切變形曲線比較復(fù)雜

巖體剪切變形曲線類型根據(jù)τ-u曲線的形狀,殘余強(qiáng)度(τr)與峰值強(qiáng)度(τp)的比值,可分為3類,如圖所示:

峰前斜率小,破壞位移大,2~10mm;峰后位移↑,強(qiáng)度降低或不變,如圖a所示。沿軟弱結(jié)構(gòu)面剪切時(shí)的情況。第39頁(yè)/共54頁(yè)

峰前斜率較大,峰值強(qiáng)度較高,有較明顯應(yīng)力降,如圖b所示。沿粗糙結(jié)構(gòu)面、軟弱巖體及風(fēng)化巖體剪切時(shí)的情況。

峰前斜率大,有較清晰的線性段和非線性段,峰值強(qiáng)度大,破壞位移小,1mm左右,殘余強(qiáng)度(τr)較低,如圖c所示。剪斷堅(jiān)硬巖體時(shí)的情況。四、影響巖體變形性質(zhì)的因素

巖體的巖性、結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征、荷載條件、試件尺寸、試驗(yàn)方法和溫度等等。結(jié)構(gòu)面的影響(結(jié)構(gòu)面效應(yīng)):方位:導(dǎo)致巖體變形的各向異性、變形模量Em的各向異性;密度:ρ↑,變形增大,Em↓;充填特征;組合關(guān)系。第40頁(yè)/共54頁(yè)巖體的強(qiáng)度性質(zhì)

涉及到巖體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面的狀態(tài)、結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度指標(biāo)、節(jié)理面的力學(xué)效應(yīng)巖體的強(qiáng)度。

巖體強(qiáng)度:指巖體抵抗外力破壞的能力。包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。一、巖體的剪切強(qiáng)度定義:巖體內(nèi)任一方向剪切面,在法向應(yīng)力作用下所能抵抗的最大剪應(yīng)力。包括:抗剪斷強(qiáng)度(σn≠0,預(yù)定剪切面);抗剪強(qiáng)度與巖塊類似(σn≠0,沿已有破裂面);抗切強(qiáng)度(σn=0的抗剪斷強(qiáng)度)第41頁(yè)/共54頁(yè)(1)原位剪切試驗(yàn)及其強(qiáng)度參數(shù)(C、φ)確定

雙千斤頂法直剪試驗(yàn)(在平巷中進(jìn)行),如圖所示。巖體抗剪試驗(yàn)

一般來(lái)說(shuō),巖體中的φm與巖塊的φ較接近;而巖體的Cm大大低于巖塊的C。這說(shuō)明結(jié)構(gòu)面的存在主要降低了巖體的連結(jié)能力,進(jìn)而降低其內(nèi)聚力。為使剪切面上不產(chǎn)生力矩效應(yīng),合力通過(guò)剪切面中心O,使其接近于純剪破壞;另一千斤頂傾斜布置,α=15°,每組試件應(yīng)有5個(gè)以上。第42頁(yè)/共54頁(yè)剪斷面上:F為試件受剪截面積

(2)剪切強(qiáng)度特征巖體的剪切強(qiáng)度主要受結(jié)構(gòu)面、應(yīng)力狀態(tài)、巖塊性質(zhì)、風(fēng)化程度及其含水狀態(tài)等因素的影響。高應(yīng)力條件時(shí),巖體的剪切強(qiáng)度較接近于巖塊強(qiáng)度;低應(yīng)力條件下,巖體的剪切強(qiáng)度主要受結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征及其組合關(guān)系的控制。工程荷載一般小于10Mpa(低應(yīng)力),故與工程活動(dòng)有關(guān)的巖體破壞,基本上受結(jié)構(gòu)面的控制。第43頁(yè)/共54頁(yè)

巖體的剪切強(qiáng)度不是單一值,而是具有上限(Upperlimit&bound)和下限(Lowerlimit&bound)的值域。其強(qiáng)度包絡(luò)線也不是單一曲線,而是有一定上限和下限的曲線族,如圖6.8所示。

巖體剪切強(qiáng)度包絡(luò)線(上限為巖體的剪斷強(qiáng)度,下限是結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度)由圖可知:σ較低時(shí),τ變化范圍較大,σ↑,τ變化范圍變小;σ↑→σ0時(shí),包絡(luò)線為一曲線,巖體強(qiáng)度τ將不受結(jié)構(gòu)面的影響,趨向各向同性體。第44頁(yè)/共54頁(yè)二、裂隙巖體的壓縮強(qiáng)度包括單軸抗壓強(qiáng)度和三軸壓縮強(qiáng)度。原位試驗(yàn)工期長(zhǎng),費(fèi)用高。因此,人們就開始從理論上分析研究裂隙巖體的壓縮強(qiáng)度。耶格(Jaeger,1960)提出單結(jié)構(gòu)面理論。→“結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度效應(yīng)”。1)單節(jié)理(單結(jié)構(gòu)面)的力學(xué)效應(yīng)耶格(Jaeger,1960)提出單結(jié)構(gòu)面理論。→“結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度效應(yīng)”

第45頁(yè)/共54頁(yè)

假定巖體中發(fā)育一組結(jié)構(gòu)面AB,AB面(法線方向)與最大主應(yīng)力方向夾角為β

,由Mohr應(yīng)力圓理論:

---(1)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度服從Coulomb-Navier準(zhǔn)則

,見圖(b)。---(2)第46頁(yè)/共54頁(yè)(1)代入(2)得沿結(jié)構(gòu)面AB產(chǎn)生剪切破壞的條件:

---(3)式中:Cj,φj為結(jié)構(gòu)面的粘聚力和摩擦角。

1)當(dāng)β=φj或時(shí),σ1→∞,巖體不可能沿結(jié)構(gòu)面破壞,而只能產(chǎn)生剪斷巖體破壞;

2)當(dāng)β∈[β1,β2]時(shí),巖體才沿結(jié)構(gòu)面破壞,如圖(c)所示。略圖6.9單結(jié)構(gòu)面理論示意圖第47頁(yè)/共54頁(yè)

結(jié)構(gòu)面力學(xué)效應(yīng)圖給出了這兩種破壞的強(qiáng)度包絡(luò)線,如圖(d)所示。

由(3)式可知:三軸壓縮強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度第48頁(yè)/共54頁(yè)

如果巖體中含有兩組以上結(jié)構(gòu)面時(shí),先給出每一組結(jié)構(gòu)面單獨(dú)存在的強(qiáng)度包絡(luò)線(σ1-σ3~β),取其中最小的包絡(luò)線為該巖體的強(qiáng)度包絡(luò)線,并以此確定巖體的強(qiáng)度。

2)Cj=0時(shí)的節(jié)理面力學(xué)效應(yīng)

當(dāng)節(jié)理面不具有凝聚力時(shí),其節(jié)理面的抗剪強(qiáng)度只能靠節(jié)理面之間的摩擦阻力。在工程實(shí)踐中,為了安全起見,一般假設(shè)Cj=0對(duì)邊坡或地下洞室?guī)r體的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,計(jì)算為維持巖體穩(wěn)定所需提供的支護(hù)力,如圖示,計(jì)算結(jié)果將偏于安全。第49頁(yè)/共54頁(yè)(3)按照庫(kù)侖準(zhǔn)則,其強(qiáng)度條件為:---(3)第50頁(yè)/共5

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