岩石力学-蔡美峰-东大10采矿习题课全部.pptVIP

* * 地下工程开挖前,地下岩层处于天然平衡状态.地下工程的开挖破坏了原有的应力平衡状态,引起围岩应力重分布,出现应力状态改变和高应力集中,产生向开挖空间的位移甚至破裂.并在围岩与支护结构的接触过程中,形成对支护的荷载作用.所以,确定岩石地下工程结构的荷载是一个复杂的问题.它不仅涉及到地下岩石条件包括地应力的确定问题,开挖影响问题,甚至还受到支护结构本身的刚度等性质的影响.这和作用在地面结构上的外荷载是不同的. * 岩石地下工程,无论最终是平衡或者破坏，也不管有否施筑人工稳定的承载或围护结构，岩石内部的应力重分布行为都会发生。这一应力重分布行为是地下岩石自行组织稳定的过程，因此，充分发挥岩石的自稳能力是实现岩石地下工程稳定的最经济最可靠的方法。实际上，地下岩石工程的稳定，同时包含了人工施筑的结构物的稳定，以及围岩自身的稳定，两者往往同时存在，围岩稳定对于地下岩石工程的稳定是非常重要的，有时甚至是地下岩石工程稳定好坏的决定性因素。 * * 这儿的围岩压力，指的是狭义的地压， 地压有广义和狭义之分，狭义地压指的是作用在支护结构上的压力，广义地压指的是作用在围岩上的压力。有的矿山工作者认为，不须支护的采场或井巷，就不存在地压。这概念是不对的，当采掘空间内不采用任何人工结构物时，广义地压仍然存在，不过是全部由围岩来承担而已。 第七章 岩石地下工程-习题 17、设一圆形岩石隧道，R0=3m，γ=2.5KN/m3，Z=400m。求弹性应力分布情况，并指出最大主应力及确定σθ=1.1γZ、1.15γZ时的影响圈半径。 第八章 岩石边坡工程 内容回顾: 1.边坡概述及其在国民经济中的意义 2.边坡体内应力分布特征 3.边坡的破坏形式及其影响因素 4.边坡稳定性分析 5.滑坡的防治与监测 斜坡(slope)统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡和人工边坡。 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成的斜坡。 第八章 岩石边坡工程 第八章 岩石边坡工程 坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。 第八章 岩石边坡工程 边坡变形: 松动和蠕变变形 湖南五强溪板溪群轻度变质砂岩、石英岩、板岩中的蠕动，深达40～50m 单平面滑动 双平面滑动 多平面滑动 边坡破坏的基本类型 楔形状滑动 圆弧形滑动 平面滑动 滑坡 倾倒破坏 崩塌 边坡的变形发展到一定程度，将导致边坡的失稳破坏。 第八章 岩石边坡工程 崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块体，突然脱离母体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下的现象与过程 第八章 岩石边坡工程 滑坡：斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面（带），产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。 第八章 岩石边坡工程 倾倒破坏：由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡，当岩层走向与坡面走向近平行时，在自重应力的长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展的现象称为倾倒破坏（弯曲倾倒）。 第八章 岩石边坡工程 其他破坏模式：滑塌、岩块流动、岩层曲折 第八章 岩石边坡工程 以上的基本破坏模式，在同一坡体的发生、发展过程中，常常是相互联系和相互制约的。在一些高陡边坡发生破坏的过程中，常常先以前缘部分的崩塌为主，并伴随滑塌和浅层的滑坡，随时间推移，逐渐演变为深层滑坡。 1、岩性 决定岩体边坡稳定性的物质基础。 2、岩体结构 岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。 变形与破坏的首要条件，在于坡体中存在各种形式的结构面。岩体的结构特征对边坡应力场的影响主要表现为由于岩体的不均一和不连续性，使沿结构面周边出现应力集中阻滞现象，因此，构成了边坡变形与破坏的控制性条件，从而形成不同类型的变形与破坏机制。 岩体边坡变形破坏的因素 岩体边坡变形破坏的因素 3、水的作用 使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水压力和静水压力。 斜坡的变形与破坏大都发生在雨季或雨后，还有部分发生在水库蓄水和渠道放水之后，有的则发生在施工排水不当的情况下。 4、风化作用 使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。 风化作用使坡体强度减小，大大降低坡体的稳定性，促进斜坡的变形与破坏。坡体岩石风化越深，斜坡稳定性越差，稳定坡角越小。 5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 6、地震、爆破 产生震动惯性力 7、天然应力 8、人为因素 削坡 未考虑岩体结构特点，切露了控制斜坡稳定的主要软弱结构面，形成或扩大了临空面，使坡体失去支撑，会导致斜坡的变形与破坏。 岩体边