巖石力學(xué) 巖體初始應(yīng)力狀態(tài)

1.掌握初始應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力的概念，掌握自重應(yīng)力的計(jì)算方法；2.了解原巖應(yīng)力的一般規(guī)律及影響原巖應(yīng)分布的因素；3.了解巖應(yīng)力的實(shí)測(cè)方法基本要求第六章巖體的初始應(yīng)力狀態(tài)1巖體初始應(yīng)力狀態(tài)的概念與意義

原巖：未受工程影響而又處于自然平衡狀態(tài)的巖體。原巖應(yīng)力（亦稱(chēng)初始應(yīng)力或地應(yīng)力）：定義之一：原巖中存在的應(yīng)力。定義之二：巖體在天然狀態(tài)下所存在的內(nèi)應(yīng)力。一般習(xí)慣把原巖應(yīng)力分為自重應(yīng)力場(chǎng)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。由上覆巖體的自重所引起的應(yīng)力稱(chēng)為自重應(yīng)力；地層中由于過(guò)去地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生和現(xiàn)在正在活動(dòng)與變化的力，地質(zhì)作用殘存的應(yīng)力統(tǒng)稱(chēng)為構(gòu)造應(yīng)力。研究巖體初始應(yīng)力狀態(tài)的工程意義：正確確定開(kāi)挖巖體過(guò)程中的巖體內(nèi)部應(yīng)力變化合理設(shè)計(jì)地下工程的支護(hù)尺寸

2、組成巖體初始應(yīng)力狀態(tài)的各種應(yīng)力場(chǎng)及其計(jì)算

一、巖體自重應(yīng)力場(chǎng)1．假設(shè)巖體為均勻連續(xù)價(jià)值，并為半無(wú)限空間體在距地表深度H處，巖體的初始應(yīng)力場(chǎng)為z

=Hx

=y

=zxy=0式中：H——巖體單元的深度（m）

——上覆巖體的平均重力密度（kN/m3）——側(cè)壓力系數(shù)若巖體視為各向同性的彈性體，x=0，y=0，由廣義虎克定律：

x=1/E[x

-（

y

+z

）]=0

y=1/E[y

-（

x

+z

）]=0 由此得：

x

=y=/（1-）z=/（1-）H （6-3） 所以，側(cè)壓力系數(shù)=/（1-）2．成層巖體 （6-4）

（6-3）、（6-4）巖體在一定深度范圍內(nèi)成立。如果巖體由松散的碎石，砂及卵石組成，可以近似地認(rèn)為巖體是理想松散介質(zhì)，可由松散介質(zhì)極限平衡條件來(lái)建立垂直應(yīng)力與側(cè)向應(yīng)力的關(guān)系： =x/z

=(1-sin)/(1+sin) (6-8)

對(duì)于具有一定粘聚力的松散巖體，側(cè)向應(yīng)力x與垂直應(yīng)力z之間的關(guān)系為 （6-9）

顯然，在一定深度范圍，側(cè)向應(yīng)力x有可能為負(fù)；令x=0，則由上式可得： （6-10）

當(dāng)H>H0時(shí)，才開(kāi)始出現(xiàn)側(cè)向應(yīng)力x，并隨深度成正比增加。二、巖體構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1．構(gòu)造應(yīng)力的確定構(gòu)造應(yīng)力尚無(wú)法用數(shù)學(xué)力學(xué)的方法進(jìn)行分析計(jì)算，而只能采用現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力量測(cè)的方法來(lái)求得，但是構(gòu)造應(yīng)力的方向可以根據(jù)地質(zhì)力學(xué)的方法加以判斷。（a）正斷層（b）逆斷層（c）平推斷層（d）巖脈（e）褶皺

圖6-4由地質(zhì)特征推斷的應(yīng)力方向（a）~（e）均為平面圖2．地表剝蝕時(shí)側(cè)壓力系數(shù)的影響

圖6-5侵蝕對(duì)某一深度上的應(yīng)力的影響Z0K0Z0

設(shè)某深度H0的一個(gè)巖石單元，該處初始側(cè)壓系數(shù)0

上覆巖體剝蝕了厚度H，使巖石單元受到卸載作用，卸載后，垂向應(yīng)力v減小了H，水平應(yīng)力n則減少了H/（1-）（按彈性卸載考慮）

則此時(shí)巖石單元的側(cè)壓力系數(shù)為： （6-11） 由于剝蝕后巖石單元埋深H=H0?H，所以：

可見(jiàn)，由于上覆巖體被剝蝕，使側(cè)壓力系數(shù)有增加的趨勢(shì)， 當(dāng)深度小于一定數(shù)值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)水平應(yīng)力n大于垂直應(yīng)力v。三、影響巖體初始應(yīng)力狀態(tài)的其他因素（一）地形山谷谷底的應(yīng)力很大:與巖體的均質(zhì)程度有關(guān)（圖6-6)地形對(duì)巖體初始應(yīng)力影響的另一特征:(圖6-7）（二）地質(zhì)條條件對(duì)自重應(yīng)應(yīng)力的影響圖6-8背背斜:兩兩翼應(yīng)力增大大,中部應(yīng)應(yīng)力降低;向斜:兩翼翼應(yīng)力降低,核部應(yīng)應(yīng)力增大.圖6-8斷斷層:山峰地應(yīng)應(yīng)力低,山山谷地應(yīng)力高高（三）水壓力力和熱應(yīng)力3．巖體初始始應(yīng)力狀態(tài)的的現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)方方法一、巖體應(yīng)力力現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)方方法概述目的：了解巖巖體中存在的的應(yīng)力大小和和方向，從而而為分析巖體體工程程的受力力狀態(tài)以及為為支護(hù)及巖體體加固提供依依據(jù)。巖體應(yīng)力量測(cè)測(cè)按目的可分分為：巖體初始應(yīng)應(yīng)力量測(cè)和地地下工程應(yīng)力力分布量測(cè)巖體應(yīng)力量測(cè)測(cè)常用方法:應(yīng)力解除法、、應(yīng)力恢復(fù)法法和水壓致裂裂法。工程中某種應(yīng)應(yīng)力量測(cè)方法法的精確度能能控制誤差在在0.4MPa以?xún)?nèi)，其其結(jié)果通常被被認(rèn)為是令人人滿(mǎn)意的。常用地應(yīng)力測(cè)測(cè)量方法表6-1二、水壓致裂裂法（一）方法原原理及技術(shù)基本原理：：Po——孔隙水壓或或地下水壓力力。Pb——初始?jí)毫褖簤毫Αs——液體進(jìn)入巖巖體內(nèi)連續(xù)地地將巖體劈裂的的液壓，稱(chēng)為為穩(wěn)定開(kāi)裂壓力。Pso——關(guān)泵后壓力力表上保持的的壓力，稱(chēng)關(guān)閉閉壓力。Pbo——開(kāi)啟壓力。。P0POPsPs0Pb0PsP0t圖6-11壓壓力過(guò)程泵泵壓變化及特征壓力（二）基本理理論和計(jì)算公公式室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)資資料表明：鉆鉆孔壁在液壓壓下的初始開(kāi)開(kāi)裂經(jīng)常是垂垂直的。設(shè)孔周水平地地應(yīng)力為1h、2h孔壁還受有水水壓Pb，此時(shí)，鉆孔孔周?chē)鷰r體內(nèi)內(nèi)應(yīng)力：r=1/2(1h+2h)(1-a3/r2)+Pba2/r2+1/2(1h-2h)(1-4a2/r2+3a4/r4)cos2=1/2(1h+2h)(1+a3/r2)-Pba2/r2（6-13））-1/2(1h-2h)(1-3a4/r4)cos2當(dāng)=a，即孔壁處，，則，r=Pb=(1h+2h)-Pb-2(1h-2h)cos2（6-14）當(dāng)=0時(shí)，，有最小值，，即：按最大拉應(yīng)應(yīng)力理論有有：?To（6-16）時(shí)，孔隙開(kāi)開(kāi)裂，式中中，To為巖體抗拉拉強(qiáng)度。據(jù)此，可求求得孔壁破破裂的應(yīng)力力條件為：：32h?1h?Pb+T0=0（（6-17）或1h=32h?Pb+T0（6-18）如果巖體中中有孔隙水水壓力Pw時(shí)，則式6-18））變?yōu)椋?h=32h?Pb+T0–Pw（6-19）若水泵重新新加壓使裂裂縫重新開(kāi)開(kāi)裂的壓力力Pbo稱(chēng)為開(kāi)啟壓壓力，即 此時(shí)To=0，則則式（6-19））1h=32h?Pb0–Pw（6-20）對(duì)比式（6-19））與式（6-20）），可得，Pb–Pb0=T0（6-21）在關(guān)閉壓力Pso這一特征點(diǎn)點(diǎn)上，孔壁壁已開(kāi)裂，，即To=0，所以，，此時(shí)，Pso等于與裂隙隙面垂直的的應(yīng)力，亦亦即2h=Pso（6-22）由此通過(guò)分分析：可得得出主應(yīng)力力及巖體抗抗拉強(qiáng)度值2h=PsoPb–Pb0=T0（6-23）1h=32h?Pb+T0（三）根據(jù)水水壓致裂法法試驗(yàn)結(jié)果果計(jì)算地應(yīng)應(yīng)力水壓致裂法法的主要缺缺點(diǎn)是地主主應(yīng)力方向向難以確定定，可由式式（ 6-23）分分析確定。。（1）、一一般z=h，作為地主主應(yīng)力之一一，若z1，則，2h肯定為最小小地主應(yīng)力力。由開(kāi)裂方向向可確定，2h或1h的方位，則則三個(gè)地主主應(yīng)力的方方位也可可以相應(yīng)地地確定。（2）若2h>h，且孔壁開(kāi)開(kāi)裂后孔內(nèi)內(nèi)巖體出現(xiàn)現(xiàn)水平裂縫縫，則此時(shí)時(shí)，z=h為最小地應(yīng)應(yīng)力，2h與1h各為中間地地主應(yīng)力及及最大地主主應(yīng)力，垂垂直開(kāi)裂方方向即為最最大地主應(yīng)應(yīng)力方向。。（四）水壓壓致裂法的的特點(diǎn)（三）應(yīng)力解除除法基本原理：釋放放應(yīng)力，量測(cè)變變形，彈性求解解按探測(cè)深度可分分：表面應(yīng)力解除法法，淺孔應(yīng)力解解除及深孔應(yīng)力力解除。按測(cè)試度形式應(yīng)應(yīng)變的方法不同同可分：孔徑變形測(cè)試，，孔壁應(yīng)變測(cè)試試及鉆孔應(yīng)力解解除法等。鉆孔應(yīng)力解除法法分：巖體孔底應(yīng)力解解除法和巖體鉆鉆孔套孔應(yīng)力解解除法。圖6-13（一）巖體孔底底應(yīng)力解除法圖6-13適用條件：各種種巖體條件，包包括較為破碎的的巖體。其測(cè)量和計(jì)算都都較復(fù)雜。（略略）（二）巖體鉆孔套套孔應(yīng)力解除法法原理：進(jìn)行巖體中某某點(diǎn)應(yīng)力量測(cè)時(shí)時(shí)，先向該點(diǎn)鉆鉆進(jìn)一定深度的的超前小孔，在在此小鉆孔中埋埋設(shè)鉆孔傳感器器，再通過(guò)鉆取取一段同心的管管狀巖芯而使應(yīng)應(yīng)力解除，根據(jù)據(jù)恢復(fù)應(yīng)變及巖巖石的彈性常數(shù)，即可求得該點(diǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。。應(yīng)力解除法所采采用的鉆孔傳感感器可分為：位移傳感器和應(yīng)應(yīng)變傳感器兩類(lèi)類(lèi)。中科院武漢巖土土所研究（制））的36-2型型鉆孔變形計(jì)，，其變形計(jì)的直直徑為32mm，適應(yīng)的測(cè)量量孔直徑為36mm?！稁r土土力學(xué)》（中國(guó)國(guó)水利水電出版版社張振振營(yíng)編著,66~67）說(shuō)明：該方法要求在在能取得完整巖巖芯的巖體中進(jìn)進(jìn)行，一般至少少要 能取出達(dá)達(dá)到大孔直徑2倍長(zhǎng)度的巖芯芯，因此在破碎碎和弱面多的的巖體中，或在在極高的原巖應(yīng)應(yīng)力區(qū)巖芯發(fā)生生“餅狀”斷裂裂的情 況下不不宜使用。該方法要求取出出足夠長(zhǎng)的完整整巖芯，一方面面是保障直徑變變化 測(cè)量的可可靠性，確保處處于彈懷狀態(tài)，，彈性理論才是是適用的；另另一方面要用它它測(cè)定巖石的彈彈性模量。本方法是量測(cè)垂直于鉆孔孔軸向平面內(nèi)的的孔徑變形值，所以它與孔底底平面應(yīng)力解除除法一樣，也需需要有三個(gè)不同同方向的鉆孔進(jìn)進(jìn)行測(cè)定，，才能最終得到到巖體全應(yīng)力的的六個(gè)獨(dú)立的應(yīng)應(yīng)力分量。為簡(jiǎn)化，設(shè)鉆孔孔方向與3方向一致，且認(rèn)認(rèn)為3=0，則此時(shí)通通過(guò)孔徑位移值值計(jì)算應(yīng)力的公公式為：=d[(1+2)+2(1?2)(1-2)cos2]1/E式中：——鉆孔直徑變變化值,d——鉆孔直徑——測(cè)量方向與與水平軸的夾角角E、——巖石彈性模模量與泊松比實(shí)際上，軸線方方向的應(yīng)力和變變形對(duì)原巖應(yīng)力力測(cè)量來(lái)說(shuō)是很很重要的待定參參數(shù);吳振業(yè)新近給出了軸向向應(yīng)力應(yīng)變分量量的嚴(yán)密的公式式，這里只列出出有關(guān)孔徑變形形法測(cè)量的公式式如下：式中：px、py、pxy為待確定定的與鉆鉆孔垂直直截面上上的原巖巖應(yīng)力分分量。四、應(yīng)力力恢復(fù)法法目的：直直接測(cè)定定巖體應(yīng)應(yīng)力大小小。用途：僅僅用于巖巖體表層層，當(dāng)已已知某巖巖體中的的主應(yīng)力力方向時(shí)時(shí)，采用用本方法法較為方方便?；驹砝恚涸诓鄣闹兄写咕€OA上的的應(yīng)力狀狀態(tài)，根據(jù)H，H穆穆斯海里里什維理理論，可可把槽看作作一條縫縫，得到到：(6-27)式中：1x,y——OA線上某某點(diǎn)B的的應(yīng)力分分量——B點(diǎn)點(diǎn)離槽中中心O的的距離的的倒數(shù)。。當(dāng)在槽中中埋設(shè)壓壓力枕，，并由壓壓力枕對(duì)對(duì)槽加壓壓，若施施加壓力力為P，，則在OA線上上B點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生的應(yīng)應(yīng)力分量量為：2x=-2p(4-42-1)/(2+1)32y=-2p(4+1)/(2+1)3(6-28)當(dāng)壓力枕枕所施加加的力p=1時(shí)，這時(shí)時(shí)B點(diǎn)的的總應(yīng)力力分量為為：x=1x+2x=2y=1y+2y=1主要試驗(yàn)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)簡(jiǎn)述：1~5略,p0eNGCDKMO0p0e1p1e1P=1F主要試驗(yàn)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)簡(jiǎn)述(略略)由應(yīng)力——應(yīng)變曲曲線求巖巖體應(yīng)力力1=1e+1p=GF+FOo=op+oe=KMtMNoC1求出4巖巖體初始始應(yīng)力狀狀態(tài)分布布的主要要規(guī)律一、垂直直應(yīng)力隨隨深度的的變化多數(shù)：v/H>1二、水平平應(yīng)力隨隨深度的的變化水平應(yīng)力力隨深度度增加呈呈線性關(guān)關(guān)系增大大。三、水平平應(yīng)力與與垂直應(yīng)應(yīng)力的比比值K一般K>1，隨隨深度增增加K=1四、兩個(gè)個(gè)水平應(yīng)應(yīng)力之間間的關(guān)系系第五節(jié)高地應(yīng)力力地區(qū)的主主要巖石石力學(xué)問(wèn)問(wèn)題一、研究究的必要要性（一）、、巖體地應(yīng)力是研究巖巖體力學(xué)學(xué)中不可可缺少的的一部分分。與與其它力力學(xué)學(xué)科科根本區(qū)區(qū)別：巖巖體中具具有初始始應(yīng)力（二）、、巖體的的本構(gòu)關(guān)關(guān)系、破破壞準(zhǔn)則則以及巖巖體中應(yīng)應(yīng)力傳播播規(guī)律都都要受到到地應(yīng)力力大小的的變化而而變化。。低應(yīng)力、、低偏壓壓下：巖體脆性性明顯、、各向異異性和非非連續(xù)性性也很明明顯高應(yīng)力下下：巖體塑性性明顯，，各向異異性減弱弱，表現(xiàn)現(xiàn)出連續(xù)續(xù)性（三）、、中、西西部開(kāi)發(fā)發(fā)，在高高地應(yīng)力力地區(qū)出出現(xiàn)特殊殊的地壓壓現(xiàn)象二、高地應(yīng)力判別別準(zhǔn)則和高地應(yīng)力力現(xiàn)象（一）、高地應(yīng)力力判別準(zhǔn)則（1）、國(guó)際、國(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（2）、國(guó)內(nèi)一般般巖體工程以初始始應(yīng)力在20~30MPa為高地地應(yīng)力.(3)、按《工程程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》》（GB50218-94）Rc/max<4，稱(chēng)為極高初始地地應(yīng)力;Rc/max=4~7為高地應(yīng)應(yīng)力.max為垂直洞軸線方向向的最大初始地應(yīng)應(yīng)力,即1(二)、高地應(yīng)力現(xiàn)象1、巖芯餅化現(xiàn)象：產(chǎn)生條件：中等強(qiáng)強(qiáng)度以下的巖體力學(xué)成因：剪脹破破裂2、巖爆巖爆現(xiàn)象是在埋藏藏深度大和地應(yīng)力力比較高的地下工工程開(kāi)挖過(guò)程中經(jīng)經(jīng)常會(huì)遇到的工程程地質(zhì)問(wèn)題之一。巖爆不是巖質(zhì)破壞壞或破損的體現(xiàn)，而是巖體內(nèi)積聚的的彈性應(yīng)變能的突突然釋放，是巖體應(yīng)力超過(guò)極極限，具有爆裂和彈射巖巖石的現(xiàn)象。表現(xiàn)形式：圍巖呈透鏡狀或或片狀削落。發(fā)生部位：主應(yīng)力力方向線與隧洞外外輪廓相切的部位位（因該處應(yīng)力集集中最大））力學(xué)機(jī)理：從巖石力學(xué)的觀點(diǎn)點(diǎn)來(lái)看，認(rèn)為巖片片是在壓應(yīng)力作用用下的張破裂或剪剪破壞而形成的破破碎片。圖6-25巖爆發(fā)生部位圖6-25二灘灘引水隧洞巖爆發(fā)發(fā)生部位示意圖11對(duì)于巖爆的預(yù)測(cè)(略)必須結(jié)合工程實(shí)際際進(jìn)行具體分析，，如果沒(méi)有實(shí)測(cè)的的地應(yīng)力資料，則則可以從以下幾方方面作出估計(jì)，預(yù)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)巖爆爆的部位：(1)地形條件。。垂直地應(yīng)力與地地形有關(guān)，一般是是埋深愈大，地應(yīng)應(yīng)力愈大。(2)構(gòu)造情況。。地震區(qū)和構(gòu)造活活動(dòng)區(qū)的地應(yīng)力一一般要大些。水平平地應(yīng)力大時(shí),垂垂直應(yīng)力可能相應(yīng)應(yīng)增大。洞室軸線線垂直于構(gòu)造主應(yīng)應(yīng)力布置時(shí),比平平行主應(yīng)力方向布布置時(shí)開(kāi)挖周邊應(yīng)應(yīng)力大。(3)建筑物開(kāi)挖挖情況。平行建筑筑物間的巖柱、隧隧洞從兩頭開(kāi)挖接接近貫通的部位、、建筑物體變化處處(如曲線處)等等,都是應(yīng)力集中中較大地點(diǎn),易于于發(fā)生巖爆。(4)根據(jù)分析計(jì)計(jì)算的巖體應(yīng)力條條件是否接近或小小于巖石的強(qiáng)度,預(yù)測(cè)巖巖爆可能出現(xiàn)的部部位。@在具備產(chǎn)生巖爆的的應(yīng)力條件時(shí)，巖巖石愈新鮮、完整整和干燥，巖性愈愈脆硬，巖爆發(fā)生生的可能性愈大。。@在隧洞中，垂直地地應(yīng)力很大，水平平地應(yīng)力很小時(shí)，，易在邊拱部位發(fā)發(fā)生巖爆;@在地應(yīng)力非常不等等向的地區(qū)，平行行最大主應(yīng)力或中中間主應(yīng)力方向的的洞壁，常會(huì)發(fā)生生巖爆；@而在水平應(yīng)應(yīng)力很大，垂直應(yīng)應(yīng)力小時(shí),在頂拱拱和地板部位易發(fā)發(fā)生巖爆。在隧洞洞掘進(jìn)中，端面應(yīng)應(yīng)力較高，整個(gè)端端面上易發(fā)生巖爆爆。@隧洞與陡陡坡平行，則靠近近陡坡一側(cè)的頂拱拱易發(fā)生巖爆。@在隧洞分分岔處的尖角部位位，應(yīng)力較大，易易發(fā)生巖爆。采用初始應(yīng)力和采采用切向應(yīng)力與單單軸抗壓強(qiáng)度之比比的經(jīng)驗(yàn)判斷,由由于它從實(shí)際工工程總結(jié)出來(lái),有有較高實(shí)用性,常常常被用來(lái)進(jìn)行巖巖爆的預(yù)測(cè)。一般般有以下幾種經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)判斷:①伊阿多爾恰尼諾諾夫判斷:當(dāng)g≤0.3c時(shí)，無(wú)巖射、削落;當(dāng)g<(0.5～0.8)c時(shí),巖射、削落;當(dāng)g<0.8c時(shí),巖爆,強(qiáng)烈?guī)r巖射。式中:g——圍巖最大壓應(yīng)應(yīng)力;c——巖石單軸抗壓壓強(qiáng)度。②霍克判斷:當(dāng)Pz/c=0.1時(shí)，穩(wěn)定巷道；當(dāng)Pz/c=0.2時(shí)，少量片幫;當(dāng)Pz/c=0.3時(shí)，嚴(yán)重片幫；當(dāng)Pz/c=0.4時(shí)，需重型支護(hù)；當(dāng)Pz/c=0.5時(shí)，可能出現(xiàn)巖爆。式中:Pz——原巖垂直應(yīng)力力。③巴頓判斷:巴頓按c(單軸抗壓強(qiáng)度)t(抗拉強(qiáng)度)分別與1(巖體最大初始應(yīng)力力)的比值來(lái)判斷。表表1巴頓判斷c/1t/1巖爆級(jí)別5～2.50.33～0.16輕微<2.5<0.16嚴(yán)重④Ｉ.Ａ.特錢(qián)英奧判斷:|t+z|<0.3c,無(wú)巖爆發(fā)生。式中:t——圍巖切向應(yīng)力力;z——軸向應(yīng)力;c——單軸抗壓強(qiáng)度度c——單軸抗壓強(qiáng)度度。⑤國(guó)內(nèi)使用的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)判斷:當(dāng)1≥(0.15～0.2)Rc時(shí),發(fā)生巖爆。式中:1——巖體初始應(yīng)力力；Rc——巖塊單軸抗壓壓強(qiáng)度。以上經(jīng)驗(yàn)判斷的不不足之處在于它是是以單一因素———應(yīng)力條件為依據(jù)據(jù),應(yīng)力僅僅是巖爆形形成的必要條件，而不是充分條件。（3）、探硐和地地下隧洞產(chǎn)生剝離離，巖體錘擊為嘶嘶啞聲（中等強(qiáng)度度）并伴有較大變變形（軟巖）。（4）巖質(zhì)基坑底底部隆起、剝離以以及回彈錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象象。（5）野外原位測(cè)測(cè)試測(cè)得的巖體物物理力學(xué)指標(biāo)比實(shí)實(shí)驗(yàn)室?guī)r塊試驗(yàn)結(jié)結(jié)果高。(3)、處理高地應(yīng)力應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題題1、巖體的潛塑狀狀態(tài)@K=H/v=1,靜水壓力狀態(tài);@開(kāi)挖后,1/=20,0為初始地應(yīng)力@ Rc20塑性狀態(tài)或破壞在初始應(yīng)力狀態(tài)下巖體單單元處于穩(wěn)定（彈性）狀狀態(tài)而一旦開(kāi)(3)、處理高地應(yīng)力應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題題1、巖體的潛塑狀狀態(tài)@K=H/v=1,靜水壓力狀態(tài);@開(kāi)挖后,1/=20,0為初始地應(yīng)力@ Rc20塑性狀態(tài)或破壞在初始應(yīng)力狀態(tài)下巖體單單元處于穩(wěn)定（彈性）狀態(tài)而一一旦開(kāi)挖就會(huì)塑性性（破壞）狀態(tài)的巖巖體處于潛塑狀態(tài)態(tài)。即高地應(yīng)力狀態(tài)。高地應(yīng)力：與工程狀況（應(yīng)力重分布）以及巖體堅(jiān)硬程度度（巖體的Rc、c、）有關(guān)22311/=2

0圖6-28用用應(yīng)力圓和莫爾爾包絡(luò)線判斷巖體是否破壞或或進(jìn)入塑性狀態(tài)（二）、處理高地地應(yīng)力的巖石力學(xué)學(xué)原則(自學(xué))第八章巖體力學(xué)在邊坡工工程中的應(yīng)用第一節(jié)邊坡的應(yīng)力分布一、邊坡的應(yīng)力分分布分析邊坡應(yīng)力分布布的方法：現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)應(yīng)力測(cè)量法、室室內(nèi)光彈性法、模模型應(yīng)力測(cè)試法、、力學(xué)解析法、數(shù)數(shù)值法等。數(shù)值法廣泛應(yīng)用，，常用的有：有限限元法、邊界元法法、離散元法等。。以有限元求解應(yīng)力力分布用得最普遍遍。二、巖坡破壞形式式的分類(lèi)1、巖石崩塌是巖體在陡坡面上上脫落而下的一種種邊坡破壞形式，，常發(fā)生于陡坡頂頂部裂隙發(fā)育處2、平移滑動(dòng)是一部巖體沿著地地質(zhì)軟弱面，如層層面、斷層、裂隙隙或節(jié)理的滑動(dòng)，，其特點(diǎn)：塊體運(yùn)運(yùn)動(dòng)沿著平面滑動(dòng)動(dòng)3、旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)其滑面通常成弧形形狀，巖體沿此弧弧形滑面而滑移4、巖塊流動(dòng)常發(fā)生在均質(zhì)的硬硬巖層中5、巖層曲折i四、平移滑動(dòng)的力學(xué)穩(wěn)定分析（一）、滑體沿單個(gè)平面剪切ABD質(zhì)量為： (8-5) 沿AB方向的楔體ABD極限平衡為： cH/sin+wcostan-Wsin=0將(8-5)代入上式，得邊坡高度為邊坡穩(wěn)定系數(shù)K：是由阻止滑動(dòng)的總力與致滑總力之比

z0DBCHAW實(shí)際中，滑移楔塊塊為AECD，CEB保留原地。。理論上，張裂縫CE的深度：Z0=2c/tan(450+/2)(8-8)當(dāng)在巖坡上還附加加有靜水壓力時(shí)，，由條假設(shè)可得穩(wěn)定系數(shù)K：式中A=(H-Z)csc,U=1/2wZw(H-Z)csc對(duì)于上部巖巖坡表面中中的張性斷斷裂，有為了簡(jiǎn)化，，方程式可可以重新整整理成下列列無(wú)因次的形式式：（8-11）式中，P、Q、R、S皆是是無(wú)因次的的數(shù)，說(shuō)明明它們?nèi)Q決于幾何形形狀，而不不取決于邊邊坡的大小小。顯然，c=0時(shí)，K與邊坡大大小無(wú)關(guān)。。(二)滑滑體體沿兩個(gè)平平面剪切（三）楔體體穩(wěn)定的力力學(xué)分析按力學(xué)穩(wěn)定定原理，ABCD的的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)為N1、N2分別為Qcos作用于滑面面F1和F2的法向分量量：N1=Qcossin2/sin(1+2)N2=Qcossin1/sin(1+2)四面體的質(zhì)質(zhì)量為兩個(gè)節(jié)理面面的面積為為：令，，則此四四面體的穩(wěn)定系數(shù)為為式中1、2為兩滑面交交線與F1、F2滑面法線之之交角第九章巖巖體力學(xué)在在巖基工程程中的應(yīng)用用第一節(jié)巖巖基中的的應(yīng)力分布布目前對(duì)巖基中中的應(yīng)力分布布一般都基于于彈性理論，，將巖基視為為半無(wú)限平面面彈性體.布布辛涅斯克公公式:第二節(jié)巖基基上基礎(chǔ)的沉沉降巖基上基礎(chǔ)的的沉降主要是是由于巖基內(nèi)內(nèi)巖層承載后后出現(xiàn)的變形形引起的.重型結(jié)構(gòu)巖基基的變形由兩兩方面確定:1、絕對(duì)位移移或下沉量直直接使基礎(chǔ)沉沉降，改變了