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《巖體的力學特性（下）巖石力學課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、1巖體是由巖塊和結構面組成的地質體，因此其強度必然受到巖塊和結構面強度及其組合方式（巖體結構）的控制。一般情況下，巖體的強度既不同于巖塊的強度，也不同于結構面的強度。§3.3巖體的強度3.3.1節(jié)理巖體強度分析2第3章巖體的力學特性如果巖體中結構面不發(fā)育，呈完整結構，則巖體的強度大致與巖塊接近，可視為均質體。如果巖體將沿某一特定結構面的滑動破壞時，則其強度取決于結構面的強度。節(jié)理裂隙切割的裂隙化巖體，其強度介于巖塊與結構面強度之間。它一方面受巖石材料性質的影響，另一方面受結構面特征（數(shù)量、方向、間距、性質等）和賦存條
2、件（地應力、水、溫度等）的控制。Mar,20073FacultyofCivilEngineering,ChongqingUniversity第3章巖體的力學特性巖石節(jié)理面??O?c?1f?32θ2θ?3?1f45°＋?/2破裂面4第3章巖體的力學特性5第3章巖體的力學特性節(jié)理巖體邊墻穩(wěn)定性算例（3-28）6第3章巖體的力學特性判斷節(jié)理面穩(wěn)定情況的判別式7第3章巖體的力學特性1.結構面的方位對巖體強度的影響結構面破壞準則（極限平衡）的另一種形式表示的公式：（3-31）（節(jié)理的存在不影響巖體的強度）破壞沿著結構面發(fā)生，此
3、時結構面對巖體的強度有削弱作用破壞沿著巖石材料內部發(fā)生3.3.2結構面對巖體強度的影響分析8第3章巖體的力學特性此時結構面對巖體的強度削弱最大，巖體有最小強度9第3章巖體的力學特性??O??1?3單結構面巖體強度分析10第3章巖體的力學特性??O??1?311巖石節(jié)理同時破壞，巖體強度等于巖塊強度巖塊先破壞，巖體強度等于巖塊強度或節(jié)理先破壞，巖體強度小于巖塊強度或第3章巖體的力學特性幾點討論12第3章巖體的力學特性如果巖體含有二組或二組以上結構面，巖體強度的確定方法是分步運用單結構面理論，分別繪出每一組結構面單獨存在
4、時的強度包絡線和應力莫爾圓。巖體到底沿哪組結構面破壞，由主應力與各組結構面的夾角所決定。若巖體中節(jié)理非常發(fā)育，巖體強度特性越來越趨于各向同性，而巖體的整體強度卻大大削弱了。另外，隨著圍壓增大，巖體由各向異性向各向同性轉化。巖體總是沿一組最有利破壞的節(jié)理首先破壞。多組結構面巖體強度分析13第3章巖體的力學特性14第3章巖體的力學特性粗糙度模型的理想面結構面的強度包絡線2.結構面的粗糙程度對巖體強度的影響16第3章巖體的力學特性結構面在水壓力下開始破壞的莫爾圓水庫誘發(fā)地震3.結構面內充水對巖體強度的影響17第3章巖體的力
5、學特性3.3.3巖體強度的確定方法1.試驗確定法巖體單軸抗壓強度測定1—方木；2—工字鋼；3—千斤頂；4—水泥砂漿（1）巖體單軸抗壓強度的測定根據(jù)試體破壞時千斤頂施加的最大荷載及試體受載截面積，計算巖體的單軸抗壓強度。Mar,200718FacultyofCivilEngineering,ChongqingUniversity第3章巖體的力學特性現(xiàn)場載荷試驗19第3章巖體的力學特性巖體抗剪試驗（2）巖體抗剪強度的測定。20第3章巖體的力學特性原位巖體三軸試驗（3）巖體三軸壓縮強度試驗21第3章巖體的力學特性（1）準巖
6、體強度地質資料及小試塊室內試驗資料2.經驗估算法22破碎巖體的地基承載力第3章巖體的力學特性在低圍壓下及較堅硬完整的巖體條件下，估算的強度明顯偏低。但對于受構造擾動及結構面較發(fā)育的裂隙化巖體，Hoek（1987）認為用這一方法估算是合理的。ms適用條件（2）Hoek-Brown經驗方程23第3章巖體的力學特性24第3章巖體的力學特性變形：巖體承受應力，就會在體積、形狀或宏觀連續(xù)性上發(fā)生某種變化。宏觀連續(xù)性無明顯變化者稱為變形（deformation)。破壞：如果宏觀連續(xù)性發(fā)生了顯著變化的稱為破壞（failure)。巖
7、體變形破壞的方式與過程既取決于巖體的巖性、結構，也與所承受的應力狀態(tài)及其變化有關。§3.4巖體的變形25第3章巖體的力學特性起著控制作用當巖體中各部分的變形性能差別較大時，將會在建筑物結構中引起附加應力；雖然各部分巖體變形性質差別不大，但如果巖體軟弱，抗變形性能差時，將會使建筑物產生過量的變形等。工程建筑物破壞或無法使用26第3章巖體的力學特性施加荷載作用方向承壓板法單(雙)軸壓縮試驗法狹縫法環(huán)形試驗傾斜剪切儀挖試洞原位巖體變形試驗法向變形試驗切向變形試驗3.4.1巖體變形試驗27第3章巖體的力學特性承壓板法狹縫法鉆
8、孔變形法水壓洞室法單(雙)軸壓縮試驗法聲波法地震波法原位巖體變形試驗靜力法動力法原理和方法28第3章巖體的力學特性靜力法的基本原理：在選定的巖體表面、槽壁或鉆孔壁面上施加法向荷載，并測定其巖體的變形值；然后繪制出壓力-變形關系曲線，計算出巖體的變形參數(shù)。動力法的基本原理：用人工方法對巖體發(fā)射(或激發(fā))彈性波(聲波或地震波)，并測定其在巖體中的傳
