第二章--岩石力学的地质学基础--02
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1-地壳;2-地幔;3-地核;4-液态外部地核;5-固态内部地核;6-软流圈;7-岩石圈地球内部构造(a)(b)(c)(d)(a)(f)(g)(h)(i)(e)方解石钟乳状集合体(a)石盐的立方体完全解理(b)石英的贝壳状断口角砾岩片麻岩礁灰岩玄武岩浮石白云母方解石黄铜矿石英萤石自然硫沉积岩的构造层理的基本形态a-水平层理b-斜层理c-交错层理递变层理根据交错层理确定岩层的顶面和底面层理构造岩层形态a-顶面b-底面1-板状岩层2-变厚变薄3-尖灭4-透镜体波痕与泥裂构造波痕及其印模泥裂的示意立体图地层单位表一般采用同位素地质年代测定法。
根据地壳运动和生物的演变,将地质年代划分为宙、代、纪、世,相(a) 岩层水平变动层位岩层层序律(b) 岩层倾斜正常层位岩层产状要素褶曲要素根据轴面产状划分的褶曲形态类型根据枢纽产状划分的褶曲形态类型根据平面形态划分的褶曲形态类型断层类型阶状断层地堑与地垒断层的组合形式断层三角面a-整合b-平行不整合c–角度不整合渗透实验装置潜水、承压水及上层滞水潜水等水位线图1-隔水层2-含水层3-喷水钻孔4-不自喷水钻孔5-地下水流向6-测压水位7-泉自流斜地由岩性变化形成1-地形等高线2-含水层顶板等高线3-等水压线4-地下水流向5-承压水自溢区6-钻孔7-自流井8-含水层9-隔水层10-承压水位线11-钻孔12-自流井等水压线图。
目录第一章岩石力学的研究进展 (3)第二章工程岩石的地质特性 (4)§2.1 基本概念 (4)§2.2 岩石的矿物学特性 (4)§2.3 岩体结构 (5)§2.4 岩体的天然应力 (5)§2.5 风化作用对岩体力学特征的影响 (6)§2.6 水对岩体特性的影响 (6)第三章工程岩体分级 (6)§3.1 概述 (6)§3.2 影响岩体工程性质的主要因素 (7)§3.3 岩体质量描述及其表达式 (8)第四章室内岩块试验分析 (11)§4.1 岩块的空隙性和水理性 (11)§4.2 岩块的单轴抗压试验 (12)§4.3 岩块三轴压缩试验 (13)第五章岩体天然应力及其测试原理与技术 (15)§5.1 概述 (15)§5.2 岩体天然地应力状态及高地应力现象 (15)§5.3 岩体天然地应力测试原理和方法 (16)第六章岩石的变形及其影响因素 (18)§6.1岩石的变形和强度特征及影响因素 (18)§6.2岩石的流变特性 (23)第七章岩体变形及强度.............................................................................. 错误!未定义书签。
§7.1 岩体变形测试................................................................................ 错误!未定义书签。
§7.2 岩体的强度.................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章 绪论1、岩石力学定义:岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论与应用科学;它是力学的一个分支;它探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。
2、岩石力学研究的目的:科学、合理、安全地维护井巷的稳定性,降低维护成本,减少支护事故。
3、岩石力学的发展历史与概况: (1)初始阶段(19世纪末—20世纪初)1912年,海姆(A.Hmeim )提出了静水压力理论:金尼克(A.H.ΠHHHHK )的侧压理论: 朗金(W.J.M.Rankine )的侧压理论: (2)经验理论阶段( 20世纪初—20世纪30年代)普罗托吉雅克诺夫—普氏理论:顶板围岩冒落的自然平衡拱理论; 太沙基:塌落拱理论。
4、地下工程的特点:(1)岩石在组构和力学性质上与其他材料不同,如岩石具有节理和塑性段的扩容(剪胀)现象等; (2)地下工程是先受力(原岩应力),后挖洞(开巷); (3)深埋巷道属于无限域问题,影响圈内自重可以忽略; (4)大部分较长巷道可作为平面应变问题处理;(5)围岩与支护相互作用,共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移; (6)地下工程结构容许超负荷时具有可缩性; (7)地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力; (8)几何不稳定结构在地下可以是稳定的; 5、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素矿物:地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物; 结构:组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况; 构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系;第二章 岩石力学的地质学基础 1、岩石硬度通常采用摩氏硬度,选十种矿物为标准,最软是一度,最硬十度。
这十种矿物由软到硬依次为:l-滑石; 2-石膏;3-方解石;Hγ1νλν=-H λγH λγ4-萤石;5-磷灰石;6-正长石;7-石英;8-黄玉; 9-刚玉;10-金刚石;2、解理:是指矿物受打击后,能沿一定方向裂开成光滑平面的性质,裂开的光滑平面称为解理面。
1-地壳;2-地幔;3-地核;4-液态外部地核;
5-固态内部地核;6-软流圈;7-岩石圈
地球内部构造
(a)
(b)(c)(d)(a)(f)(g)(h)(i)
(e)方解石钟乳状集合体
(a)石盐的立方体完全解理(b)石英的贝壳状断口
角砾岩
片麻岩礁灰岩玄武岩浮石
白云母方解石
黄铜矿石英
萤石自然硫
沉积岩的构造
层理的基本形态
a-水平层理b-斜层理c-交错层理
递变层理根据交错层理确定岩层的顶面和底面层理构造
岩层形态
a-顶面
b-底面
1-板状岩层
2-变厚变薄
3-尖灭
4-透镜体波痕与泥裂构造
波痕及其印模泥裂的示意立体图
地层单位表
一般采用同位素地质年代测定法。
根据地壳运动和生物的演变,将地质年代划分为宙、代、纪、世,相
(a) 岩层水平
变动层位
岩层层序律
(b) 岩层倾斜
正常层位
岩层产状要素
褶曲要素
根据轴面产状划分的褶曲形态类型根据枢纽产状划分的褶曲形态类型
根据平面形态划分的褶曲形态类型
断层类型
阶状断层地堑与地垒
断层的组合形式
断层三角面
a-整合b-平行不整合c–角度不整合
渗透实验装置
潜水、承压水及上层滞水
潜水等水位线图
1-隔水层2-含水层3-喷水钻孔4-不自喷水钻孔5-地下水流向6-测压水位7-泉
自流斜地
由岩性变化形成
1-地形等高线
2-含水层顶板等高线
3-等水压线
4-地下水流向
5-承压水自溢区
6-钻孔
7-自流井
8-含水层
9-隔水层
10-承压水位线
11-钻孔
12-自流井
等水压线图。