岩石力学-全部课件.ppt

1.绪论 主要内容 岩 石 力 学 主要内容 1.绪论 绪 论 1.1 岩石力学的定义和特点 1.2 岩石力学的主要研究问题 1.3 岩石力学的研究方法 1.4 岩石力学的发展概况 1.5 岩石与岩体的基本概念 1.1 岩石力学的定义和特点 1.绪论 岩石力学定义 岩石力学是固体力学的一个分支（力学，固体力学，岩石力学） 关于岩石力学定义的说法很多，比较公认的说法是：“岩石力学是关于岩石的力学性态理论和应用的科学，它是与岩石性态对物理环境的力场反应有关的力学 分支。”（美国地质协会岩石力学 委员会，1966） 岩石力学与一般固体力学的两大显著区别： ●岩石（或岩体）具有非均质、非连续、非线性和各向异性特征。 ●岩石（或岩体）不是简单的固体，而常常是“水—固—气”三相介质。 ●岩石中存在地应力，很多情况下岩石是：“卸载”破坏而不是“加载”破坏。 1.1 岩石力学的定义和特点 1.绪论 岩石力学的特点 岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。 ●其任务是为解决岩石工程疑难问题提供理论指导和 实用方法。 ●岩石工程复杂程度的增加不断提出新问题，推动岩石 力学发展。 岩石力学是一门多学科交叉的边缘学科。 ●研究对象的复杂性，导致其涉及的理论领域相当广泛。 ●主要涉及的学科：固体力学、流体力学、计算数学、 结构力学、弹塑性理论、工程地质和地球物理学等。 1.2 岩石力学的主要研究问题 1.绪论 在水利水电、交通设施、城镇建设等国民经济建设的 诸多领域，有许多问题需要应用岩石力学的理论和方法进行研究和加以解决。 在采矿工程中，主要研究问题有： (1)露天采矿边坡设计及稳定加固技术； (2)巷道和采场围岩稳定性问题（特别是软岩巷道和深开采）； (3)矿柱稳定性及采场结构优化设计问题； (4)矿井突水预测、预报及预处理理论和技术； (5)煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术； (6)岩爆、岩爆预报及预处理理论和技术； (7)采空区处理及地面沉降问题； (8)岩石破碎问题。等等。 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 由于岩石力学是一门边缘交叉学科，研究的内容广泛，对象复杂，这就决定了岩石力学研究方法的多样性。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同，岩石力学的研究方法大概可 归纳为以下四种： ●工程地质研究方法； ●科学实验方法； ●数学力学分析方法； ●整体综合分析方法。 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 工程地质研究方法 着重于研究与岩石和岩体的力学性质有关的岩石和岩体地质特征。如： ●用岩矿鉴定方法，了解 岩体的岩石类型、矿物 组成及结构构造特征； ●用地层学方法、构造 地质学方法及工程勘察 方法等，了解岩体的 成因、空间分布及岩体 中各种结构面的发育 情况等； ●用水文地质学方法了解 赋存于岩体中地下水的 形成与运移规律等。 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 科学实验方法 科学实验是岩石力学发展的基础，它包括： ●实验室岩石力学参数的测定； ●模型试验（光弹模型、相似材料模型、离心模型）； ●原位试验和原位监测； ●地应力的测定； ●岩体构造的测定（钻孔摄像、声波测试等），等。 试验结果可为理论分析提供必要的物理力学参数，有些结果（如模拟试验和原位监测）还可直接用于评价岩体的变形和稳定性。 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 数学力学分析方法 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 常用的分析方法有： 1.3 岩石力学的研究方法 1.绪论 整体综合分析方法 就整个工程进行多种方法并以系统工程为基础的综合分析。 ●由于岩石力学与岩石工程研