巖體力學(xué)01-緒論講述課件

巖體力學(xué)RockMechanics巖體力學(xué)RockMechanics教材沈明榮等，巖體力學(xué)，同濟大學(xué)出版社，2006參考書蔡美峰等，巖石力學(xué)與工程，科學(xué)出版社，2002徐志英，巖石力學(xué)（第三版），中國水利水電出版社，2005李世平等，巖石力學(xué)簡明教程，中國礦業(yè)學(xué)院出版社，1986教材與參考書教材教材與參考書2001年5月1日20點30分，重慶武隆縣發(fā)生了一起基巖滑坡，造成79人死亡，摧毀9層樓房一幢。2001年5月1日20點30分，重慶武隆縣發(fā)生了一起基巖滑坡2000年4月6日武漢烽火村喬木灣發(fā)生地面塌陷，4小時內(nèi)發(fā)生大小陷坑19處，2棟樓房塌進陷坑，16棟樓房不同程度開裂、破損，為1977年來武漢市內(nèi)發(fā)生的6起塌陷中規(guī)模最大的一次。2000年4月6日武漢烽火村喬木灣發(fā)生地面塌陷，4小時內(nèi)發(fā)生1980年6月3日5點35分，湖北遠安鹽池河磷礦發(fā)生巖崩，摧毀整個鹽池河礦務(wù)局，死亡284人。1980年6月3日5點35分，湖北遠安鹽池河磷礦發(fā)生巖崩，摧1985年6月12日3點52分，由于后部巖崩加載，導(dǎo)致新灘滑坡復(fù)活。所幸的是由于預(yù)報準(zhǔn)確，新灘鎮(zhèn)全鎮(zhèn)1371人全部安全轉(zhuǎn)移。1985年6月12日3點52分，由于后部巖崩加載，導(dǎo)致新灘滑在兵書寶劍峽出口，新灘的對面是鏈子崖危巖體，近于直立的陡崖為與長江近乎平行的十幾條裂縫所切割，導(dǎo)致巖體“搖搖欲墜”，對長江航道構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在兵書寶劍峽出口，新灘的對面是鏈子崖危巖體，近于直立的陡崖為國防軍事交通工程地質(zhì)開采采礦工程水利工程土木工程各巖石(體)工程中的問題常用巖體力學(xué)加以解決。。。。國交地采水土各巖石(體)工程中的問題常用巖體力學(xué)加以解決。。三峽工程三峽工程如果有科學(xué)的利用和開發(fā)，地球可以成為我們生活的美麗家園；如果不善加保護和利用，地球也可以成為埋葬人類的墳?zāi)?。地球表層為巖體、土體所覆蓋，人類生活所依托的幾乎為地殼表層的巖土體。要想科學(xué)的利用、開發(fā)、保護地球，必須首先掌握巖土體的性質(zhì)，尤其是它們的力學(xué)性質(zhì)，因此就有了——《巖體力學(xué)》和《土力學(xué)》如果有科學(xué)的利用和開發(fā)，地球可以成為我們生活的美麗家園；如果第一章緒論一、巖石與巖體1.巖石（Rock）是經(jīng)過地質(zhì)作用而天然形成的(一種或多種)礦物集合體。巖石通常按照其成因可分為三類：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。不同成因類型巖石具有不同的物理力學(xué)性質(zhì)。2.結(jié)構(gòu)面（StructuralPlane）是指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。第一章緒論一、巖石與巖體3.巖塊（Rockblock或Rock）指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。4.巖體（RockMass）是在一定工程影響范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體，在地質(zhì)歷史過程中形成，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中。3.巖塊（Rockblock或Rock）5.巖石與巖體的關(guān)系巖石是完整的塊體（又稱巖塊），其中可包含細微的結(jié)構(gòu)面和孔隙，是組成巖體的基本單元；巖體是由巖塊組成的包含了宏觀結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)體。巖體的強度遠低于巖塊；巖石(體)工程穩(wěn)定性主要取決于巖體強度。6.巖體與工程的關(guān)系5.巖石與巖體的關(guān)系6.巖體與工程的關(guān)系二、巖體力學(xué)的定義與分支學(xué)科1.定義巖體力學(xué)(RockmassMechanics)是一門介于地學(xué)與力學(xué)兩門學(xué)科之間的邊緣學(xué)科，是研究巖石和巖體在其周圍物理環(huán)境（力場、溫度場、地下水等）發(fā)生變化后作出響應(yīng)的一門力學(xué)分支學(xué)科。是一門應(yīng)用型基礎(chǔ)學(xué)科。

——又稱巖石力學(xué)(RockMechanics)

國際巖石力學(xué)學(xué)會（ISRM）中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會（CSRME）二、巖體力學(xué)的定義與分支學(xué)科2.分支學(xué)科工程巖體力學(xué)——為各類建筑工程及采礦工程等服務(wù)的巖體力學(xué)，重點是研究工程活動引起的巖體重分布應(yīng)力以及在這種應(yīng)力場作用下工程巖體(如邊坡巖體、地基巖體和地下洞室圍巖等)的變形和穩(wěn)定性。構(gòu)造巖體力學(xué)——為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、找礦及地震預(yù)報等服務(wù)的巖體力學(xué)，重點是探索地殼深部巖體的變形與斷裂機理，為此需研究高溫高壓下巖石的變形與破壞規(guī)律以及與時間效應(yīng)有關(guān)的流變特征。破碎巖石力學(xué)——為掘進、鉆井及爆破工程服務(wù)的巖體力學(xué)，主要是研究巖石的切割和破碎理論以及巖體動力學(xué)特性。2.分支學(xué)科3.學(xué)科屬性與特點（1）學(xué)科屬性屬于固體力學(xué)的范疇巖石力學(xué)又是固體力學(xué)與地學(xué)交叉滲透而形成的邊緣科學(xué)（2）巖體力學(xué)的特點巖石自然特征取決于其成因及后期地質(zhì)作用巖體的力學(xué)性能取決于巖石的力學(xué)性質(zhì)和不連續(xù)面的數(shù)量和性質(zhì)。一般受控于不連續(xù)面；但有時又較多地取決于巖石本身的性質(zhì)巖體力學(xué)是解決巖石工程技術(shù)問題的理論基礎(chǔ)3.學(xué)科屬性與特點三、巖體力學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容1、巖體的力學(xué)特性（1）不連續(xù)性—結(jié)構(gòu)面切割（2）各向異性—結(jié)構(gòu)面的方向性（3）不均勻性—結(jié)構(gòu)面的分布、結(jié)構(gòu)體的大?。?）賦存地質(zhì)因子的特性—地下水、溫度、氣體、地應(yīng)力場、地質(zhì)遺跡（如褶皺等）等三、巖體力學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容2.巖體力學(xué)的研究任務(wù)（1）基礎(chǔ)理論力學(xué)模型與本構(gòu)規(guī)律；連續(xù)介質(zhì)與不連續(xù)介質(zhì)力學(xué)原理；變形、破壞等機理及力學(xué)原理；力學(xué)計算（2）試驗研究室內(nèi)、現(xiàn)場試驗的力學(xué)原理、內(nèi)容與方法；模擬試驗；荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)；力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計分析；試驗設(shè)備與技術(shù)（3）實際應(yīng)用分析、解決巖體工程實際問題（4）監(jiān)測預(yù)測量測應(yīng)力、應(yīng)變、蠕變、斷裂、損傷、承載力、穩(wěn)定性等及隨時間的變化；預(yù)測力學(xué)數(shù)據(jù)2.巖體力學(xué)的研究任務(wù)3.巖體力學(xué)的研究內(nèi)容（1）巖體的地質(zhì)力學(xué)模型及其特征研究巖石與巖體的地質(zhì)特征及分類結(jié)構(gòu)面的空間分布規(guī)律及其地質(zhì)概化模型巖體在自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、工程應(yīng)力作用下的力學(xué)響應(yīng)及其對巖體力學(xué)特性的影響各類賦存地質(zhì)因子的相互耦合作用3.巖體力學(xué)的研究內(nèi)容（2）巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)研究物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)通過室內(nèi)、現(xiàn)場試驗研究巖石與結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性及其本構(gòu)關(guān)系物理、力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的試驗測定試驗方法與試驗技術(shù)荷載作用下巖石與巖體力學(xué)特性的變化規(guī)律（2）巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)研究（3）各類工程中的應(yīng)用地下硐室圍巖的穩(wěn)定性巖石地基的穩(wěn)定性巖石邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測與預(yù)測預(yù)報巖體力學(xué)的新理論、新方法（3）各類工程中的應(yīng)用四、巖體力學(xué)的研究方法工程地質(zhì)研究法研究巖塊和巖體的地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征，為巖體力學(xué)的進一步研究提供地質(zhì)模型和地質(zhì)資料試驗法為巖體變形和穩(wěn)定性分析計算提供必要的物理力學(xué)參數(shù)；模擬與驗證巖體工程數(shù)學(xué)力學(xué)分析法通過建立巖體力學(xué)模型和利用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，預(yù)測巖體在各種力場作用下的變形與穩(wěn)定性，為設(shè)計和施工提供定量依據(jù)綜合分析法采用多種方法考慮各種因素(包括工程的、地質(zhì)的及施工的等)進行綜合分析和綜合評價，得出符合實際情況的正確結(jié)論四、巖體力學(xué)的研究方法地質(zhì)調(diào)查工程地質(zhì)分區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的劃分巖石巖體力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)、現(xiàn)場試驗巖體賦存條件分析初始應(yīng)力場結(jié)構(gòu)面幾何特征介質(zhì)的模型化物理數(shù)學(xué)計算經(jīng)典解析法數(shù)值計算法分類、確定巖體的質(zhì)量、等級模擬試驗物理模擬相似模擬經(jīng)驗判據(jù)正演、反演巖體工程設(shè)計加固措施施工長期監(jiān)測巖體力學(xué)研究步驟：地質(zhì)調(diào)查工程地質(zhì)分區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的劃分巖石巖體力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)、現(xiàn)場邊坡巖體力學(xué)研究框圖邊坡巖體地質(zhì)特征（地層、巖性、結(jié)構(gòu)面特征及分布、地下水等）巖塊、結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)（室內(nèi)試驗：求變形、強度參數(shù)）應(yīng)力條件（建筑物作用力、天然應(yīng)力、水壓力、地震力等）地質(zhì)模型建立（平、剖面圖）巖體力學(xué)性質(zhì)，力學(xué)參數(shù)（現(xiàn)場試驗、模擬試驗）開挖后的重分布應(yīng)力、大小力學(xué)模型建立（介質(zhì)模型、應(yīng)力、巖體力學(xué)參數(shù)、變形破壞機理…..）穩(wěn)定性分析計算（剛體極限平衡理論、有限元…..）綜合評價工程設(shè)計要求工程設(shè)計處理方案或修改角施工安全系數(shù)穩(wěn)定、合理不穩(wěn)定、不合理工程地質(zhì)研究方法試驗法數(shù)學(xué)、力學(xué)分析法綜合評價法邊坡巖體力學(xué)研究框圖邊坡巖體地質(zhì)特征（地層、巖性、結(jié)構(gòu)面特征五、巖體力學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系1.與地質(zhì)學(xué)的關(guān)系巖體力學(xué)與地質(zhì)尤其與工程地質(zhì)關(guān)系密切。與工程有關(guān)的巖石或巖體處于一定的地質(zhì)環(huán)境中，巖石或巖體的力學(xué)性狀受地質(zhì)環(huán)境的制約和影響，巖石或巖體的力學(xué)特性的宏觀判斷離不開工程地質(zhì)條件的認(rèn)識。世界上很多巖體工程的失事，大都是由于對工程地質(zhì)條件、巖體條件的判斷失誤所造成的，如意大利瓦依昂水庫的滑坡。從事工程地質(zhì)工作也需要有巖石力學(xué)的基本理論和知識來指導(dǎo)，使工程地質(zhì)更好地為工程建設(shè)服務(wù)。2.與其它學(xué)科的關(guān)系巖石力學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流變理論等關(guān)系很密切，需要用到這些方面的理論和知識。五、巖體力學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系六、巖體力學(xué)的形成與發(fā)展1.形成歷史1951年，在奧地利創(chuàng)建了地質(zhì)力學(xué)研究組，并形成了獨具一格的奧地利學(xué)派。同年，國際大壩會議設(shè)立了巖石力學(xué)分會。1956年，美國召開了第一次巖石力學(xué)討論會。1957年，第一本《巖石力學(xué)》專著出版。1959年，法國馬爾帕塞壩潰決，引起巖體力學(xué)工作者的關(guān)注和研究。——巖石力學(xué)演變?yōu)閹r體力學(xué)1962年，成立國際巖石力學(xué)學(xué)會(ISRM)。1966年，第一屆國際巖石力學(xué)大會在葡萄牙的里斯本召開。六、巖體力學(xué)的形成與發(fā)展2.發(fā)展動態(tài)巖體結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)面的仿真模擬、力學(xué)表述及其力學(xué)機理問題裂隙化巖體的強度、破壞機理及破壞判據(jù)問題巖體與工程結(jié)構(gòu)的相互作用與穩(wěn)定性評價問題軟巖的力學(xué)特性及其巖體力學(xué)問題水-巖-應(yīng)力耦合作用及巖體工程穩(wěn)定性問題高地應(yīng)力巖體力學(xué)問題巖體結(jié)構(gòu)整體綜合仿真反饋系統(tǒng)與優(yōu)化技術(shù)巖體動力學(xué)、水力學(xué)與熱力學(xué)問題巖體流變與長期強度問題巖體工程計算機輔助設(shè)計與圖像自動生成處理。2.發(fā)展動態(tài)3.巖體力學(xué)主要學(xué)派介紹（1）“奧地利學(xué)派”（Salzburg學(xué)派）簡介：代表人物：J.Stini、L.Müller觀點：巖石與巖體嚴(yán)格區(qū)分，巖體是不連續(xù)介質(zhì)，不能簡單地利用固體力學(xué)來研究，而必須考慮節(jié)理、裂隙、斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地下水的作用；巖體的變形不是巖石的變形，而是巖塊移動所致；巖體的力學(xué)性質(zhì)應(yīng)通過現(xiàn)場試驗而不是小巖塊試驗獲得；工程地質(zhì)人員應(yīng)進行定量的地質(zhì)描述，對巖體的結(jié)構(gòu)面如斷層、節(jié)理和裂隙等進行觀測和考察，研究它們的作用及其對巖體力學(xué)性質(zhì)的影響，既要提供定性的概念，還應(yīng)提供用于實際計算的定量數(shù)據(jù)。3.巖體力學(xué)主要學(xué)派介紹成果：1951年在奧地利的Salzburg發(fā)起和舉辦了以巖體力學(xué)為主題的國際研討會，為把工程地質(zhì)與力學(xué)相結(jié)合，建立巖石力學(xué)這個邊緣學(xué)科跨出了重要的一步創(chuàng)辦了《地質(zhì)與土木工程》（GeologieundBauwesen）雜志發(fā)表他們的研究成果，形成了Salzburg學(xué)派。1962年《地質(zhì)與土木工程》改名為《巖石力學(xué)與巖石工程》（RockMechanics&RockEngineering）繼續(xù)出版提出“新奧地利隧道掘進法（新奧法）”隧道施工方法成果：（2）“工程地質(zhì)力學(xué)”簡介：代表人物：谷德振教授觀點：認(rèn)為巖體與一般巖石的差別在于它是受結(jié)構(gòu)面縱橫切割的多裂隙體，巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)面控制著巖體變形、破壞機制及力學(xué)法則。因此必須重視結(jié)構(gòu)面力學(xué)效應(yīng)的研究。方法：在研究結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性時，必須以地質(zhì)成因為基礎(chǔ)對結(jié)構(gòu)面自然特性做細致的研究，掌握結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)特點來指導(dǎo)巖體力學(xué)研究工作是巖體基本力學(xué)特性研究的基礎(chǔ)。成果：巖體結(jié)構(gòu)分為塊狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)，按照巖體結(jié)構(gòu)不同類型分別研究其力學(xué)特性。（2）“工程地質(zhì)力學(xué)”簡介：人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進。人有了知識，就會具備各種分析能力，巖體力學(xué)01-緒論講述課件巖體力學(xué)RockMechanics巖體力學(xué)RockMechanics教材沈明榮等，巖體力學(xué)，同濟大學(xué)出版社，2006參考書蔡美峰等，巖石力學(xué)與工程，科學(xué)出版社，2002徐志英，巖石力學(xué)（第三版），中國水利水電出版社，2005李世平等，巖石力學(xué)簡明教程，中國礦業(yè)學(xué)院出版社，1986教材與參考書教材教材與參考書2001年5月1日20點30分，重慶武隆縣發(fā)生了一起基巖滑坡，造成79人死亡，摧毀9層樓房一幢。2001年5月1日20點30分，重慶武隆縣發(fā)生了一起基巖滑坡2000年4月6日武漢烽火村喬木灣發(fā)生地面塌陷，4小時內(nèi)發(fā)生大小陷坑19處，2棟樓房塌進陷坑，16棟樓房不同程度開裂、破損，為1977年來武漢市內(nèi)發(fā)生的6起塌陷中規(guī)模最大的一次。2000年4月6日武漢烽火村喬木灣發(fā)生地面塌陷，4小時內(nèi)發(fā)生1980年6月3日5點35分，湖北遠安鹽池河磷礦發(fā)生巖崩，摧毀整個鹽池河礦務(wù)局，死亡284人。1980年6月3日5點35分，湖北遠安鹽池河磷礦發(fā)生巖崩，摧1985年6月12日3點52分，由于后部巖崩加載，導(dǎo)致新灘滑坡復(fù)活。所幸的是由于預(yù)報準(zhǔn)確，新灘鎮(zhèn)全鎮(zhèn)1371人全部安全轉(zhuǎn)移。1985年6月12日3點52分，由于后部巖崩加載，導(dǎo)致新灘滑在兵書寶劍峽出口，新灘的對面是鏈子崖危巖體，近于直立的陡崖為與長江近乎平行的十幾條裂縫所切割，導(dǎo)致巖體“搖搖欲墜”，對長江航道構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在兵書寶劍峽出口，新灘的對面是鏈子崖危巖體，近于直立的陡崖為國防軍事交通工程地質(zhì)開采采礦工程水利工程土木工程各巖石(體)工程中的問題常用巖體力學(xué)加以解決。。。。國交地采水土各巖石(體)工程中的問題常用巖體力學(xué)加以解決。。三峽工程三峽工程如果有科學(xué)的利用和開發(fā)，地球可以成為我們生活的美麗家園；如果不善加保護和利用，地球也可以成為埋葬人類的墳?zāi)埂５厍虮韺訛閹r體、土體所覆蓋，人類生活所依托的幾乎為地殼表層的巖土體。要想科學(xué)的利用、開發(fā)、保護地球，必須首先掌握巖土體的性質(zhì)，尤其是它們的力學(xué)性質(zhì)，因此就有了——《巖體力學(xué)》和《土力學(xué)》如果有科學(xué)的利用和開發(fā)，地球可以成為我們生活的美麗家園；如果第一章緒論一、巖石與巖體1.巖石（Rock）是經(jīng)過地質(zhì)作用而天然形成的(一種或多種)礦物集合體。巖石通常按照其成因可分為三類：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。不同成因類型巖石具有不同的物理力學(xué)性質(zhì)。2.結(jié)構(gòu)面（StructuralPlane）是指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定延伸方向和長度，厚度相對較小的地質(zhì)界面或帶。第一章緒論一、巖石與巖體3.巖塊（Rockblock或Rock）指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。4.巖體（RockMass）是在一定工程影響范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體，在地質(zhì)歷史過程中形成，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中。3.巖塊（Rockblock或Rock）5.巖石與巖體的關(guān)系巖石是完整的塊體（又稱巖塊），其中可包含細微的結(jié)構(gòu)面和孔隙，是組成巖體的基本單元；巖體是由巖塊組成的包含了宏觀結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)體。巖體的強度遠低于巖塊；巖石(體)工程穩(wěn)定性主要取決于巖體強度。6.巖體與工程的關(guān)系5.巖石與巖體的關(guān)系6.巖體與工程的關(guān)系二、巖體力學(xué)的定義與分支學(xué)科1.定義巖體力學(xué)(RockmassMechanics)是一門介于地學(xué)與力學(xué)兩門學(xué)科之間的邊緣學(xué)科，是研究巖石和巖體在其周圍物理環(huán)境（力場、溫度場、地下水等）發(fā)生變化后作出響應(yīng)的一門力學(xué)分支學(xué)科。是一門應(yīng)用型基礎(chǔ)學(xué)科。

——又稱巖石力學(xué)(RockMechanics)

國際巖石力學(xué)學(xué)會（ISRM）中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會（CSRME）二、巖體力學(xué)的定義與分支學(xué)科2.分支學(xué)科工程巖體力學(xué)——為各類建筑工程及采礦工程等服務(wù)的巖體力學(xué)，重點是研究工程活動引起的巖體重分布應(yīng)力以及在這種應(yīng)力場作用下工程巖體(如邊坡巖體、地基巖體和地下洞室圍巖等)的變形和穩(wěn)定性。構(gòu)造巖體力學(xué)——為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、找礦及地震預(yù)報等服務(wù)的巖體力學(xué)，重點是探索地殼深部巖體的變形與斷裂機理，為此需研究高溫高壓下巖石的變形與破壞規(guī)律以及與時間效應(yīng)有關(guān)的流變特征。破碎巖石力學(xué)——為掘進、鉆井及爆破工程服務(wù)的巖體力學(xué)，主要是研究巖石的切割和破碎理論以及巖體動力學(xué)特性。2.分支學(xué)科3.學(xué)科屬性與特點（1）學(xué)科屬性屬于固體力學(xué)的范疇巖石力學(xué)又是固體力學(xué)與地學(xué)交叉滲透而形成的邊緣科學(xué)（2）巖體力學(xué)的特點巖石自然特征取決于其成因及后期地質(zhì)作用巖體的力學(xué)性能取決于巖石的力學(xué)性質(zhì)和不連續(xù)面的數(shù)量和性質(zhì)。一般受控于不連續(xù)面；但有時又較多地取決于巖石本身的性質(zhì)巖體力學(xué)是解決巖石工程技術(shù)問題的理論基礎(chǔ)3.學(xué)科屬性與特點三、巖體力學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容1、巖體的力學(xué)特性（1）不連續(xù)性—結(jié)構(gòu)面切割（2）各向異性—結(jié)構(gòu)面的方向性（3）不均勻性—結(jié)構(gòu)面的分布、結(jié)構(gòu)體的大?。?）賦存地質(zhì)因子的特性—地下水、溫度、氣體、地應(yīng)力場、地質(zhì)遺跡（如褶皺等）等三、巖體力學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容2.巖體力學(xué)的研究任務(wù)（1）基礎(chǔ)理論力學(xué)模型與本構(gòu)規(guī)律；連續(xù)介質(zhì)與不連續(xù)介質(zhì)力學(xué)原理；變形、破壞等機理及力學(xué)原理；力學(xué)計算（2）試驗研究室內(nèi)、現(xiàn)場試驗的力學(xué)原理、內(nèi)容與方法；模擬試驗；荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)；力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計分析；試驗設(shè)備與技術(shù)（3）實際應(yīng)用分析、解決巖體工程實際問題（4）監(jiān)測預(yù)測量測應(yīng)力、應(yīng)變、蠕變、斷裂、損傷、承載力、穩(wěn)定性等及隨時間的變化；預(yù)測力學(xué)數(shù)據(jù)2.巖體力學(xué)的研究任務(wù)3.巖體力學(xué)的研究內(nèi)容（1）巖體的地質(zhì)力學(xué)模型及其特征研究巖石與巖體的地質(zhì)特征及分類結(jié)構(gòu)面的空間分布規(guī)律及其地質(zhì)概化模型巖體在自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、工程應(yīng)力作用下的力學(xué)響應(yīng)及其對巖體力學(xué)特性的影響各類賦存地質(zhì)因子的相互耦合作用3.巖體力學(xué)的研究內(nèi)容（2）巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)研究物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)通過室內(nèi)、現(xiàn)場試驗研究巖石與結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性及其本構(gòu)關(guān)系物理、力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的試驗測定試驗方法與試驗技術(shù)荷載作用下巖石與巖體力學(xué)特性的變化規(guī)律（2）巖石與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)研究（3）各類工程中的應(yīng)用地下硐室圍巖的穩(wěn)定性巖石地基的穩(wěn)定性巖石邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測與預(yù)測預(yù)報巖體力學(xué)的新理論、新方法（3）各類工程中的應(yīng)用四、巖體力學(xué)的研究方法工程地質(zhì)研究法研究巖塊和巖體的地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征，為巖體力學(xué)的進一步研究提供地質(zhì)模型和地質(zhì)資料試驗法為巖體變形和穩(wěn)定性分析計算提供必要的物理力學(xué)參數(shù)；模擬與驗證巖體工程數(shù)學(xué)力學(xué)分析法通過建立巖體力學(xué)模型和利用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，預(yù)測巖體在各種力場作用下的變形與穩(wěn)定性，為設(shè)計和施工提供定量依據(jù)綜合分析法采用多種方法考慮各種因素(包括工程的、地質(zhì)的及施工的等)進行綜合分析和綜合評價，得出符合實際情況的正確結(jié)論四、巖體力學(xué)的研究方法地質(zhì)調(diào)查工程地質(zhì)分區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的劃分巖石巖體力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)、現(xiàn)場試驗巖體賦存條件分析初始應(yīng)力場結(jié)構(gòu)面幾何特征介質(zhì)的模型化物理數(shù)學(xué)計算經(jīng)典解析法數(shù)值計算法分類、確定巖體的質(zhì)量、等級模擬試驗物理模擬相似模擬經(jīng)驗判據(jù)正演、反演巖體工程設(shè)計加固措施施工長期監(jiān)測巖體力學(xué)研究步驟：地質(zhì)調(diào)查工程地質(zhì)分區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的劃分巖石巖體力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)、現(xiàn)場邊坡巖體力學(xué)研究框圖邊坡巖體地質(zhì)特征（地層、巖性、結(jié)構(gòu)面特征及分布、地下水等）巖塊、結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)（室內(nèi)試驗：求變形、強度參數(shù)）應(yīng)力條件（建筑物作用力、天然應(yīng)力、水壓力、地震力等）地質(zhì)模型建立（平、剖面圖）巖體力學(xué)性質(zhì)，力學(xué)參數(shù)（現(xiàn)場試驗、模擬試驗）開挖后的重分布應(yīng)力、大小力學(xué)模型建立（介質(zhì)模型、應(yīng)力、巖體力學(xué)參數(shù)、變形破壞機理…..）穩(wěn)定性分析計算（剛體極限平衡理論、有限元…..）綜合評價工程設(shè)計要求工程設(shè)計處理方案或修改角施工安全系數(shù)穩(wěn)定、合理不穩(wěn)定、不合理工程地質(zhì)研究方法試驗法數(shù)學(xué)、力學(xué)分析法綜合評價法邊坡巖體力學(xué)研究框圖邊坡巖體地質(zhì)特征（地層、巖性、結(jié)構(gòu)面特征五、巖體力學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系1.與地質(zhì)學(xué)的關(guān)系巖體力學(xué)與地質(zhì)尤其與工程地質(zhì)關(guān)系密切。與工程有關(guān)的巖石或巖體處于一定的地質(zhì)環(huán)境中，巖石或巖體的力學(xué)性狀受地質(zhì)環(huán)境的制約和影響，巖石或巖體的力學(xué)特性的宏觀判斷離不開工程地質(zhì)條件的認(rèn)識。世界上很多巖體工程的失事，大都是由于對工程地質(zhì)條件、巖體條件的判斷失誤所造成的，如意大利瓦依昂水庫的滑坡。從事工程地質(zhì)工作也需要有巖石力學(xué)的基本理論和知識來指導(dǎo)，使工程地質(zhì)更好地為工程建設(shè)服務(wù)。2.與其它學(xué)科的關(guān)系巖石力學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流變理論等關(guān)系很密切，需要用到這些方面的理論和知識。五、巖體力學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系六、巖體力學(xué)的形成與發(fā)展1.形成歷史1951年，在奧地利創(chuàng)建了地質(zhì)力學(xué)研究組，并形成了獨具一格的奧地利學(xué)派。同年，國際大壩會議設(shè)立了巖石力學(xué)分會。1956年，美國召開了第一次巖石力學(xué)討論會。1957年，第一本《巖石力學(xué)》專著出版。1959年，法國馬爾帕塞壩潰決，引起巖體力學(xué)工作者的關(guān)注和研究。——巖石力學(xué)演變?yōu)閹r體力學(xué)1962年，成立國際巖石力學(xué)學(xué)會(ISRM)。1966年，第一屆國際巖石力學(xué)大會在葡萄牙的里斯本召開。六、巖體力學(xué)的形成與發(fā)展2.發(fā)展動態(tài)巖體結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)面的仿真模擬、力學(xué)表述及其力學(xué)機理問題裂隙化巖體的強度、破壞機理及破壞判據(jù)問題巖體與工程結(jié)構(gòu)的相互作用與穩(wěn)定性評價問題軟巖的力學(xué)特性及其巖體力學(xué)問題水-巖-應(yīng)力耦合作用及巖體工程穩(wěn)定性問題高地應(yīng)力巖體力學(xué)問題巖體結(jié)構(gòu)整體綜合仿真反饋系