《岩石力学-绪论》PPT课件.ppt

岩体力学 RockMassMechanics 绪论 岩体力学基本概念 岩体力学的形成及其发展 岩体力学的研究内容和研究方法 岩体力学基本概念 是研究岩石和岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学 是一门应用型基础学科 是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学 是研究岩石和岩体力学性能的一门学科 是探讨岩石和岩体在其周围物理环境 力场 温度场 地下水等 发生变化后 作出响应的一门力学分支 1 岩体力学基本定义 岩体力学基本概念 矿山岩体力学主要研究采掘活动所影响的以及在在采动影响下岩体内所发生的一切物理现象和力学现象 即研究在地壳的部分岩体中进行采掘活动后 所形成的矿山工程周围岩体的变形 破坏及如何控制其变形发展问题 2 岩体力学与矿山岩体力学 主要区别 施工地点的选择 工程服务年限 围岩应力是否发生变化 岩体力学基本概念 3 岩石和岩体 岩体力学基本概念 岩石 是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然体 岩体 分布在一定工程范围内 由各种软弱结构面切割形成的地质体 岩体特点 岩体是非均质各向异性体 岩体内存在初始应力场 岩体内存在裂隙系统 岩体力学的形成及其发展 初始阶段 19世纪末 20世纪初 海姆 静水压力理论 1912 垂直压力 水平压力 岩体力学的形成及其发展 经验理论阶段 20世纪初 20世纪30年代 普氏理论 自然平衡拱学说 太沙基理论 经典理论阶段 20世纪30年代 20世纪60年代 连续介质理论 地质力学理论 工程岩石力学学派 奥地利学派 塔洛布尔 米勒 斯体尼 岩体力学的形成及其发展 连续介质理论特点 以固体力学为基础 从材料的基本力学性质出发来认识岩石工程的稳定性 抓住了岩石工程计算的本质性问题 将岩体看成均质的连续介质注重弹塑性理论的研究岩石试件试验与原位测量并举应用范围窄 仅适用于圆形巷道 忽视地应力作用过分注重对岩石材料的研究 追求非常精确的本构关系 岩体力学的形成及其发展 地质力学理论特点 注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系 强调要重视对岩体节理 裂隙的研究 重视结构面对岩石工程稳定性的影响和控制作用 反对把岩体看成连续介质简单地利用固体力学原理进行岩石力学特性分析 过分强调节理 裂隙的作用 过分依赖经验 忽视理论指导 完全反对把岩体看成连续介质也是不正确的 岩体力学的形成及其发展 现代发展阶段 20世纪60年代 现在 用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题 把力学 物理学 系统工程 现代数理科学 现代信息技术等的最新成果引入岩石力学 同时现代计算机技术的广泛应用 成为岩石力学分析计算的主要手段 岩石力学既不能完全套用传统的连续介质理论 也不能完全依靠以节理 裂隙和结构面分析为特征的传统地质力学理论 而必须把岩石工程看成 人 地 系统 用系统论的方法进行岩石力学与工程的研究 岩体力学的研究内容和研究方法 岩体力学应用范围 岩体力学的研究内容和研究方法 岩体力学应用范围 岩体力学的研究内容和研究方法 岩体力学应用范围 岩体力学的研究内容和研究方法 岩体力学研究内容 岩石 岩体的地质特征岩石的物理 水理与热力学性质岩石的基本力学性质结构面力学性质岩体力学性质原岩应力分布规律及其测量理论与方法工程岩体稳定性及其维护技术各种新技术 新方法与新理论在岩石力学中的应用