下载文档原格式
岩体的动力学性质岩体的动力学性质是岩体在动荷载作用下所表现出来的性质，包括岩体中弹性波的传播规律及岩体动力变形与强度性质。
一、岩体中弹性波的传播规律1、弹性波在介质中的传播速度仅与介质密度ρ及其动力变形参数Ed ，μd有关。
因此可以通过测定岩体中的弹性波速来确定岩体的动力变形参数。
2、影响弹性波在岩体中的传播速度的因素:（1）岩性：不同岩性岩体中弹性波速度不同，岩体愈致密坚硬，波速愈大，反之，则愈小。
（2）结构面：沿结构面传播的速度大于垂直结构面传播的速度。
（3）应力：在压应力作用下，波速随应力增加而增加，波幅衰减少；反之，在拉应力作用下，则波速降低，衰减增大。
（4）含水量：随岩体中含水量的增加导致弹性波速增加。
（5）温度：岩体处于正温时，波速随温度增高而降低，处于负温时则相反。
二、岩体中弹性波速度的测定可以采用地震法、声波法来测试弹性波速，下面就介绍常用的声波法。
声波法测试步骤：（1）选择代表性测线，布置测点和安装声波仪，见下图。
（2）发生正弦脉冲，向岩体内发射声波。
声波法测弹性波原理图1.发射换能器；2.接收换能器；3.放大器；4.声波发射仪；5.计时装置（3）记录纵、横波在岩体中传播的时间。
（4）根据下面的公式计算波速。
三、岩体的动力变形与强度参数1、动力变形参数动力变形参数有：动弹性模量和动泊松比及动剪切模量。
可通过声波测试确定。
优点：不扰动被测岩体的天然结构和应力状态；测定方法简便，省时省力；能在岩体中各个部位广泛进行。
计算公式：岩体与岩块的动弹性模量都普遍大于静弹性模量。
坚硬完整岩体E d/E me约为1.2～2.0 ，风化、裂隙发育的岩体和软弱岩体E d/E me约为1.5～10.0左右，大者可超过20.0。
原因如下：①静力法采用的最大应力大部分在1.0～10.0MPa，少数则更大，变形量常以mm计，而动力法的作用应力约为10-4MPa量级，引起的变形量很微小。
因此静力法会测得较大的不可逆变形，而动力法则测不到这种变形。
地质勘察中的地下岩溶水动力学模拟地下岩溶水动力学模拟是地质勘察中的一项重要技术，它可以帮助我们更好地了解地下水的流动过程，预测地下水系统的稳定性以及评估地下水资源的可持续利用性。
本文将介绍地下岩溶水动力学模拟的基本原理、模拟方法以及其在地质勘察中的应用。
一、地下岩溶水动力学模拟的基本原理地下岩溶水动力学模拟是基于物理方程和数值计算方法的理论研究，它考虑了地下水流动的机理和影响因素，通过数值计算来模拟地下水的流动过程。
地下岩溶水动力学模拟的基本原理包括以下几个方面：1. 地下水的基本定律：地下岩溶水动力学模拟遵循地下水流动的基本定律，包括达西定律、连续方程、流动方程等。
这些定律描述了地下水流动的速度、压力、渗透率等基本特性。
2. 岩石溶解和沉积过程：地下岩溶水动力学模拟考虑了岩石中溶解和沉积过程对地下水流动的影响。
岩石的溶解和沉积会改变岩石的渗透率和孔隙度，从而影响地下水的流动。
3. 孔隙介质和裂隙介质：地下岩溶水动力学模拟区分了孔隙介质和裂隙介质对地下水的流动的影响。
孔隙介质包括土壤、岩石的孔洞和微裂缝，而裂隙介质是指岩石的大裂缝和断层。
二、地下岩溶水动力学模拟的方法地下岩溶水动力学模拟方法多种多样，主要包括解析方法和数值模拟方法。
1. 解析方法：解析方法是基于数学公式和函数的计算方法，可以得到解析解。
常用的解析方法包括拉普拉斯方程法、泊松方程法等。
解析方法的优点是计算速度快、精度高，但只适用于简单的地下水流动情况。
2. 数值模拟方法：数值模拟方法是基于离散化技术和迭代计算的方法，可以得到近似解。
常用的数值模拟方法包括有限元法、有限差分法、边界元法等。
数值模拟方法可以模拟复杂的地下水流动情况，并考虑了不同岩层的渗透率、孔隙度等参数。
三、地下岩溶水动力学模拟在地质勘察中的应用地下岩溶水动力学模拟在地质勘察中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 地下水资源评估：地下岩溶水动力学模拟可以帮助评估地下水资源的可持续开发利用性。
《岩石力学》课程标准一、课程性质与任务《岩石力学》是工程地质专业一门重要的专业基础课，主要研究岩石和岩体的力学行为及其与工程实践的关系。
通过本课程的学习，学生将掌握岩石力学的基本原理、方法和技术，为今后从事与岩石工程相关的设计、施工、监测和科研工作打下基础。
二、课程目标1. 知识目标：掌握岩石力学的基本概念、原理和方法，了解岩石和岩体的基本性质及其与工程实践的关系。
2. 能力目标：培养学生运用岩石力学知识解决实际问题的能力，包括岩石工程设计、施工、监测等方面的技能。
3. 素质目标：培养学生良好的工程素养，提高学生的创新意识、实践能力和团队协作精神。
三、课程教学内容与要求1. 岩石力学基本概念与原理（8学时）岩石力学定义、研究内容及发展概况岩石和岩体的基本性质：物理性质、水理性、热学性质、变形与强度特性等岩石力学中的基本概念：应力、应变、强度准则等岩石力学中的基本原理：静力学原理、动力学原理等2. 岩石的应力状态与变形（12学时）岩石的应力状态分析：应力测量、应力分布规律等岩石的变形分析：弹性变形、塑性变形、流变等岩石的强度准则：库仑-莫尔强度准则、格里菲斯强度准则等3. 岩体的应力场与位移场（10学时）岩体的应力场分析：岩体中的应力分布规律、岩体中的应力集中与松弛等岩体的位移场分析：岩体中的位移规律、岩体中的位移变化等4. 岩石工程设计与施工（16学时）岩石工程的类型与特点岩石工程设计：结构设计、稳定性分析等岩石工程施工：施工方法与技术、施工监测等5. 岩石工程监测与加固（8学时）岩石工程监测：监测方法与技术、监测数据处理与分析等岩石工程加固：加固方法与技术、加固效果评价等四、课程实施与评价1. 教学组织形式：采用课堂教学与实验教学相结合的方式，注重培养学生的实践能力和创新精神。
2. 教学方法：采用讲授法、讨论法、案例分析法等多种教学方法，引导学生主动参与教学过程，提高教学效果。
3. 教学评价：采用平时成绩与期末考试成绩相结合的方式进行评价，平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。
岩体工程地质动力学基本原理
摘要:工程地质学是地质科学研究学科实施应用的方法之一，应作为其学科发展的主要方向进行研究。
作为一门学科，工程地质学的发展已经有百年的历史，在大量的工程实践当中逐步发展出了自己的学派与理论，并随时代科技的进展，实践手段的日趋成熟，工程地质理论的研究也在不断进步。
本文通过对工程地质中岩体动力学的基本原理进行阐述分析，希望对相关工程技术人员有所启迪、帮助。
关键词：岩体；工程地质动力学；基本原理
工程地质学当前的主旋律是通过地质科学与工程科学相结合，有效解决工程建设及资源开发当中的工程地质问题。
下面，进一步对岩体工程地质动力学的基本原理分几点进行阐述分析。
一、岩体工程地质动力学的出现与发展
在工程地质理论思想的形成源起于前苏联。
在我国上世纪60年代，在北京地质学院中，学者专家对国内外的工程地质学研究成果进行了汇总，编著了我国的第一部工程地质学的专项研究教材。
在这之后，经过我国工程地质学研究专家与相关工作者的不断理论研究与工程实践，在此领域发展的规模盛况空前，有数百本专项论著问世，数以万计的课题研究论文，对我国工程地质学研究理论体系的创建与完善起到了不可估量的重要作用。
张倬元在著述中表达的岩体工程地质的成因演化论思想，王思敬等人对工程地质的衍化、发展做出的进一步阐述分析，都对我国岩体工程地质动力学的研究起着重要的奠基作用。
经过不断的发展，当前对岩体工程地质的衍化理论的基本思想已经趋向于成熟，大致定位两个基本内容，包括成因决定论与演化改造论两项。
其核心思想大致为：第一，地球因受其内外动力地质作用的影响，岩体工程地质条件随之形成，且还会在内外地质动力的不断作用下继续演变。
第二，内外地质动力的契合作用掌握着工程地质的条件与问题。
内动力将牵动着外动力的地质作用的基础条件，外动力同样影响着内动力的作用结果。
这种契合，让工程地质条件形成了复杂化的局面，也同样造成了诸多工程地质问题。
二、岩体结构控制理论及工程地质动力学的结合研究
岩体工程地质动力学是对工程地质力学的延伸，以其为基础建立的对岩体进行的专项行为科学，是我国本土发展的岩体工程地质理论学说。
自上世纪60年代起，由谷德振为首的我国的一批优秀的工程地质学家便将地质力学的基本理论作为指导思想，对地质体的形成、因素、结构等进行了深入研究，结合地质结构控制中的工程行为规律，对岩体的最主要特征为岩体结构特征做出了进一步验证，并提出了相应的岩体工程地质力学理论系统。
下面，通过几方面的阐述分析对岩体工程地质力学的基本原理记性阐述分析。
1.岩体的结构性
岩体结构性课题的提出具有划时代的意义，是我国岩体工程地质力学研究的分水岭。
它颠覆了传统的思维模式，让人们对岩体工程行为的分析与评价当中，必须要将岩体结构的作用因素考虑在内。
地质内外动力作用下产生出的岩体结构，使其结构具有随即性，不同的岩体形成过程会对其结构产生不同影响，出现不同的特征。
与此同时，不同结构的岩体表现也会出现不同的工程行为特征。
为对这种因结构不同而产生的工程行为的异样，相关专家也提出了岩体结构的分类体系，其中包括有层状、块状结构，破碎、松散结构等等。
岩体结构有其自带的等级体系，主要表现为地质结构面与岩体的等级排序性。
岩体在工程地质力学中的结构面共被分为五级，分别为深大断裂面、公里单位断层不连续面、百米单位小断层地质结构面、十米节理结构面、小节里罅隙等。
2.岩体结构控制岩体的地质工程行为
岩体结构控制岩体的工程行为作为岩体工程地质力学当中最为基础的理论依凭，经过多年的发展，已经形成了我国自有的理论体系，即岩体结构控制理论。
岩体结构控制中的作用主要体现在对岩体工程性质的控制与岩体破坏模式上的控制上，也同时表现在对岩体工程问题周边条件的控制与地质环境下作用规律的控制上。
3.岩体与工程结构的关联
岩体与工程结构的关系十分微妙，二者相互依存，又相互作用，形成了统一的整体。
在我国自我形成的工程理论中，有学者将地质相关的工程称作地质工程。
随后的学者又进一步将地质环境与工程活动的相互作用进行了验证，较为完整的对这种依存、作用进行了强调。
工程结构要立足于岩体之上，将岩体的各项工程行为特征进行充分考虑。
同时，人们也会保障地质安全，在工程前做出岩体特性的改良，充分开发岩体潜力，并且也要对其进行工程措施的加固，根本上改善岩体性质。
三、岩体工程地质动力学的基本原理
在岩体工程地质动力学说中，其首要任务即是阐述岩体及相应工程地质动力因素的相互作用规律。
岩体工程动力学的基本研究线路分为岩体与其结构的动力学成因、特性；岩体所依存的地壳动力学环境；以及岩体的动力学行为与发展过程。
岩体工程地质动力学的发展方向立足于岩体的地质特性和地球动力学环境的基本方针，将岩体结构动力学作为其行为要素，将模拟分析作为动力学解析手段，从而在根本上保证工程中地质安全的理想化追求。
岩体工程地质动力学其主要观点用具体语言概括应为：动力成因观，即岩体与其工程的地质特性是因地球动力学作用下产生的特殊地质；岩体的工程行为作为岩体及其动力学环境相互作用所形成的结果，即是所谓的动力作用观，在这里，动力学环境指的是通过地壳动力学以及工程扰动环境下进行的环境影响；过程调节观，即是通过对岩体与外部环境相互作用过程的调节，对岩体的潜在能力充分挖掘、开发，以此作为达到工程
地质安全的基本路径。
在岩体工程地质动力学当中，其变形与强度行为是岩体的基本力学行为，其研究的基本内容也即是对应力环境下变形与强度的相应行为的序列特征。
结语：
本文同过对我国工程地质力学的发展，以及岩体工程地质动力学的基本原理进行简要概述分析，对工程地质动力学的衍生、发展，以及如何拓展为岩体工程地质动力学理论的范围等等进行了充分陈述，希望通过本文能对相关科研人员有所帮助，为我国的岩体工程事业进献自己的绵薄之力。
参考文献：
［1］王思敬，黄鼎成主编．中国工程地质世纪成就［M］．北京:地质出版社2004．
［2］伍法权等著．复杂岩质高陡边坡变形与稳定性研究［M］．北京: 科学出版社，2008．
［3］祁生文等．岩质边坡动力反应分析［M］．北京: 科学出版社，2007．。
