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《巖體的力學(xué)性質(zhì)(I)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)§6.1巖體的變形性質(zhì)**§6.2巖體的強(qiáng)度性質(zhì)**§6.3巖體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)*§6.4巖體的水力學(xué)性質(zhì)*§6.5巖體的工程分類**§6.1巖體的變形性質(zhì)一、巖體變形試驗(yàn)及其變形參數(shù)確定二、巖體變形參數(shù)估算三、巖體變形曲線類型及其特征四、影響巖體變形性質(zhì)的因素巖體變形量從巖體的定義：巖體=>巖塊+結(jié)構(gòu)面巖體變形=巖塊變形+結(jié)構(gòu)面閉合+充填物壓縮+其他變形在一般情況下，巖體的結(jié)構(gòu)變形起著控制作用。研究巖體變形的意義一、巖體變形試驗(yàn)及其變形參數(shù)確定承壓板法狹縫法鉆孔變形法水壓洞室法單(雙)軸壓縮試驗(yàn)法聲波法
2、地震波法原位巖體變形試驗(yàn)靜力法動(dòng)力法第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)靜力法的基本原理：在選定的巖體表面、槽壁或鉆孔壁面上施加法向荷載，并測(cè)定其巖體的變形值；然后繪制出壓力-變形關(guān)系曲線，計(jì)算出巖體的變形參數(shù)。動(dòng)力法的基本原理：用人工方法對(duì)巖體發(fā)射(或激發(fā))彈性波(聲波或地震波)，并測(cè)定其在巖體中的傳播速度，然后根據(jù)波動(dòng)理論求巖體的變形參數(shù)。第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)1、承壓板法第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)剛性承壓板法柔性承壓板法承壓板千斤頂傳力柱鋼板混凝土頂板ω是與承壓板形狀與剛度有關(guān)的系數(shù)。對(duì)于圓形板ω＝0.785；對(duì)于方形板ω＝0.886第六
3、章巖體的力學(xué)性質(zhì)布西涅斯克公式2、鉆孔變形法優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)巖體擾動(dòng)??；②可以在地下水位以下和相當(dāng)深的部位進(jìn)行；③試驗(yàn)方向基本上不受限制，而且試驗(yàn)壓力可以達(dá)到很大；④在一次試驗(yàn)中可以同時(shí)量測(cè)幾個(gè)方向的變形，便于研究巖體的各向異性。缺點(diǎn)：試驗(yàn)涉及的巖體體積小，代表性受到局限。第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)徑向變形3、狹縫法（狹縫扁千斤頂法）第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)常見(jiàn)巖體的彈性模量和變形模量幾種巖體用不同試驗(yàn)方法測(cè)定的彈性模量巖體的變形模量比巖塊的小，而且受結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度及風(fēng)化程度等因素影響十分明顯。不同地質(zhì)條件下的同一巖體，其變形模量相差較
4、大。試驗(yàn)方法不同、壓力大小不同，巖體變形模量不同。二、巖體變形參數(shù)估算一是在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，建立適當(dāng)?shù)膸r體地質(zhì)力學(xué)模型，利用室內(nèi)小試件試驗(yàn)資料來(lái)估算。二是在巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)和大量試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，建立巖體分類指標(biāo)與變形參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，并用于變形參數(shù)估算。第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)1、層狀巖體變形參數(shù)估算層狀巖體的地質(zhì)力學(xué)模型假設(shè)各巖層厚度相等為S，且性質(zhì)相同。層面的張開度可忽略不計(jì)假設(shè)巖塊的變形參數(shù)為E，μ和G，層面的變形參數(shù)為Kn，Ks。取n-t坐標(biāo)系，n垂直層面，t平行層面。由巖塊和層面組成單元體。（1）法向應(yīng)力σn
5、作用下的巖體變形參數(shù)1)沿n方向加荷2)沿t方向加荷變形由巖塊引起(2)剪應(yīng)力作用下的巖體變形參數(shù)若巖層厚度及巖塊參數(shù)都不相同時(shí)，應(yīng)采用別的方法進(jìn)行計(jì)算。2、裂隙巖體變形參數(shù)的估算（1）用RMR值估算巖體變形模量（2）用Q值估算縱波速度和巖體平均變形模量三、巖體變形曲線類型及其特征1、法向變形曲線直線型上凹型上凸型復(fù)合型第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)直線型通過(guò)原點(diǎn)的直線，其方程為p＝f(W)＝KW加壓過(guò)程中W隨p成正比增加(巖體剛度為常數(shù))巖體巖性均勻、結(jié)構(gòu)面不發(fā)育或結(jié)構(gòu)面分布均勻巖體剛度大，不易變形，巖體較堅(jiān)硬、完整、致密均勻、
6、少裂隙，以彈性變形為主，接近于均質(zhì)彈性體。巖體剛度低、易變形，由多組結(jié)構(gòu)面切割且分布較均勻、巖性較軟弱且均質(zhì)、平行層面加壓。有明顯的塑性變形和回滯環(huán)、非彈性變形。陡直線型緩直線型上凹型曲線方程為p＝f(W)，dp/dW隨p增大而遞增，dp/dW＞0層狀及節(jié)理巖體多呈這類曲線巖體剛度隨循環(huán)次數(shù)增加而增大，彈性變形成分較大。多為垂直層面加壓的較堅(jiān)硬層狀巖體。卸壓曲線較陡，變形大部分為塑性變形。多為存在軟弱夾層的層狀巖體及裂隙巖體、垂直層面加壓的層狀巖體。第二種情況第一種情況上凸型曲線方程為p＝f(W)，dp/dW隨p增加而遞
7、減，d2p/dW2＜0。結(jié)構(gòu)面發(fā)育且有泥質(zhì)充填的巖體、較深處埋藏有軟弱夾層或巖性軟弱的巖體常呈這類曲線。復(fù)合型p-W曲線呈階梯或“S”型。結(jié)構(gòu)面發(fā)育不均或巖性不均勻的巖體，常呈此類曲線。2、剪切變形曲線峰值前曲線平均斜率小，破壞位移大；一般可達(dá)2-10mm,峰值后應(yīng)力降很小或不變。τr/τp≈1～0.6,多為沿軟弱結(jié)構(gòu)面剪切。峰值前曲線平均斜率較大，峰值強(qiáng)度較高。峰值后應(yīng)力降較大。τr/τp≈0.8～0.6,多為沿粗糙結(jié)構(gòu)面、軟弱巖體及劇風(fēng)化巖體剪切。峰值前曲線斜率大，線性段和非線性段明顯，峰值強(qiáng)度高，破壞位移小,一般約
8、1mm左右,峰值后應(yīng)力降大，殘余強(qiáng)度較低。τr/τp≈0.8～0.3,多為剪斷堅(jiān)硬巖體。四、影響巖體變形性質(zhì)的因素第六章巖體的力學(xué)性質(zhì)影響因素：巖性、結(jié)構(gòu)面特征、風(fēng)化程度、試驗(yàn)方法、試件尺寸、加荷條件、溫度、濕度等。結(jié)構(gòu)面密度：密度增大，完整性變差，變形變大，E減小結(jié)構(gòu)面的張開度及充填特征：張開度大且無(wú)充填或充填薄時(shí)
