《巖石力學(xué)》復(fù)習(xí)總結(jié)資料(考試用)

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：巖石一一地質(zhì)體（單獨(dú)的力學(xué)性質(zhì)+耦合效應(yīng)）；巖塊、結(jié)構(gòu)面t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的物理性

2、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)t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。（從巖石的不同方

3、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)軟化系數(shù)：巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)，稱為軟化性，用軟化系數(shù)（n c）表示。n 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：n 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：改變巖石的

4、物理力學(xué)性質(zhì)（膠結(jié)構(gòu)被破壞，化學(xué)溶蝕等）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載滲透壓力 7“空隙壓力”降低有效應(yīng)力 T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：（正將斷裂面（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

5、影響，也不考慮滑裂面上應(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。帶有限單元法：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。 弗地質(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

6、，能形象地顯 示滑移破壞的過程。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)一一沿壩體與基巖接觸面發(fā)生滑動(dòng)淺層滑動(dòng)一一巖基內(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)一一巖基內(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)巖坡一一顧名思義，由巖體構(gòu)成的邊坡，由于巖體結(jié)

7、構(gòu)復(fù)雜，由斷層，節(jié)理，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.開挖，爆破;5.蓄水等分析方法1. 剛體極限平衡法一一將結(jié)構(gòu)切割巖體視為剛體，按M C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)的類型滑坡類型1. 平面滑動(dòng)一一由一個(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)一一沿多個(gè)滑裂面交線滑動(dòng)“空間滑坡”按空間問題分析.3. 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)一一指滑裂面呈弧狀，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 i ' W cos Rtg Cilii Ji 4n_nx M s i' Wi sin 巧i di d特點(diǎn)：由于圓心 0及滑面是任意假設(shè)的，需試驗(yàn)確定（Ks）min和最危險(xiǎn)滑面位置，實(shí)際計(jì)算，可查有關(guān)設(shè)計(jì)手