岩石力学---1.绪论课件.ppt

岩 石 力 学 Rock Mechanics ;教材及参考书 《岩石力学》徐志英主编，水利电力出版社 《岩体力学》沈明荣主编，同济大学出版 《岩体力学》王文星主编，中南大学出版社 《岩石力学与工程》蔡美峰主编，科学出版社 《矿山岩体力学》高磊主编，冶金工业出版社 ;第1章 绪论 第2章 岩石的基本物理力学性质 第3章 结构面的力学性质 第4章 岩体的力学性质 第5章 岩体综合调查及岩体分类 第6章 岩体初始应力 第7章 岩石边坡 第8章 地下坑硐 ;第一章 绪 论;一、岩石和岩体; 岩石力学是研究岩石及岩体在不同受力状态下的变形、破坏规律 ，并在工程地质定性分析基础上定量分析岩体稳定性的一门学科。 岩体力学研究的内容，大致可归纳为以下三个方面： 1，基本原理： 岩石破坏、断裂、蠕变及岩石内应力、应变理论等； 2，实验室试验和现场原位测试： 静力、动力方法，确定岩块、岩体的力学性状及岩体内 初始应力等； 3，工程应用：岩石地基的稳定和变形问题；岩石边坡稳定 性问题；地下洞室围岩稳定、变形、加固问 题；岩石破碎、岩石爆破等问题。;1、岩体是非均质各向异性材料。 2、岩体内存在着初始应力场。 主要包括重力和地质构造力，重力场是以铅垂应力为主，构造应力场通常是以水平应力为主。 3、岩体内存在着一个裂隙系统。 岩体既是断裂的又是连续的，岩体是断裂与连续的统一体，可称之为裂隙介质或准连续介质。当岩体应力超过其强度时，就会使原有断裂进一步扩展，形成新的断裂。而旧断裂的扩展与新断裂的形成，又均会导致岩体内的应力重新分布。 岩体：非理想弹性体，非典型塑性体，非连续介质，非松散介质，而是一种特殊的复杂的地质体，这就造成了研究它的困难性和复杂性。因此，只用一般的固体力学理论尚不能完全解决岩体工程中的所有问题。 ; 岩石力学是伴随着采矿、土木、水利、交通等岩石工程的建设和数学力学等学科的进步而逐步发展形成的一门新兴学科和边缘学科，是一门应用性和实践很强的应用基础学科。它广泛应用于采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面，岩体力学是上述工程领域的理论基础；另一方面，正是上述工程领域的实践促使了岩体力学的诞生和发展。 岩石力学按其发展进程可划分四个阶段：;(1)初始阶段(19世纪末～20世纪初);(2)经验理论阶段(20世纪初～20世纪30年代); 基于弹塑性理论、流变理论研究岩体的应力～应变关系 该阶段是岩石力学学科形成的重要阶段，岩石力学以弹塑性理论为基础，将岩体视为弹塑性介质，应用弹塑性力学方法来研究岩体的应力、应变和位移，确定了一些经典计算公式，形成围岩和支护共同作用的理论。结构面对岩体力学性质的影响受到重视。在弹塑性分析的基础上引入流变理论，将某些岩体视为带黏性的介质，考虑时间因素对岩体应力、应变和位移的影响。; 岩体力学已逐渐形成完整的科学体系，作为力学的一个分枝，成为一门独立的力学学科，服务于岩体工程。 用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩体力学问题，把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等必威体育精装版成果引入了岩体力学。随信息计算发展，大量复杂岩体力学问题通过数值计算得到有效解决。 20世纪70年代以后岩石力学发展比较迅速，岩体力学测试技术不断完善，应力解除法可测试深部岩体应力。刚性压力机的出现，可测试应力－应变全过程曲线，从而更深刻的揭示了岩石的力学特性。 ;重要事件; （1）岩体物理状态(如裂隙、风化性、透水性等)的研究； （2）建立适应岩石特点的强度理论； （3）测定岩体的基本力学参数（弹性模量、泊松比、强度 等）； （4）岩体变形、破坏和移动规律的研究； （5）关于岩体稳定性的研究，特别是结构面对岩体稳定性 的影响； （6）岩体中应力状态的研究；; （7）围岩与支架相互作用的问题； （8）高应力状态下岩石特性的研究； （9）岩体的动力特性； （10）模拟试验理论(相似理论)的研究； （11）弹性波在岩体中传播的规律； （12）岩体的分类等等。 ; 岩体力学的研究方法包括三方面：室内试验、现场量测、理论分析与计算。 1、室内试验包括： （1）岩石的物