第5章 岩体的工程地质特性

一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因，研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。

1．岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩，包括变质侵入岩。

变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩，由于研究区内变质岩类型单一，面积小，只在侵入岩类中加以叙述其特征。

依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度，分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。

（1）坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体：岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。

岩石坚硬性脆，工程地质结构类型为块状结构。

岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa，抗风化能力强。

在裸露区风化残积土厚0—1m，隐伏区残积土厚1—3m，标贯击数14—30击，地基承载力标准值240—280kpa；全风化带厚0—2m，标贯击数40.9击，地基承载力标准值350—500kpa；强风化带厚0—4m，标贯击数60.2击，地基承载力标准值500—2000kpa。

该岩性综合体具低压缩性，是良好的天然地基。

（2）坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体：为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。

是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。

片理产状45°—65°。

岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa，属坚硬—较坚硬；工程地质结构类型为片状结构。

岩体全风化带厚0—5m，标贯击数35击。

地基承载力标准值300—400kpa；强风化带厚5—10m，标贯击数54击，地基承载力标准值400—1500kpa。

岩体塑性变形较大，具中低压缩性，边坡稳定性差，易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。

2．沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。

（1）碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征，岩性组合，岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。

第一章项目管理第一节工程项目建设管理综述1一、工程基本建设程序二、项目立项审批制度三、建设阶段管理制度2（一）项目法人责任制（二）招标投标制（三）工程监理制（一）建设工程招标的范围（二）建设工程招标方式（三）建设工程招标程序（四）建设工程招标文件的内容三、建设工程投标管理13（一）建设工程投标程序（二）建设工程投标报价的依据（三）建设工程编制投标文件的方法和步骤第四节工程建设监理14一、工程建设监理的概念二、工程建设监理的基本职责与权力15三、工程建设监理的工作程序、方法和制度四、工程建设监理活动的基本准则16（一）守法（二）诚信（三）公平（四）科学五、工程建设监理的依据第五节工程建设项目管理17一、建设项目法人责任制（一）项目法人第一节工程水文一、基本资料内容及复核（一）基本资料内容（二）基本资料复核二、水文要素经验频率及统计参数30（一）经验频率（二）频率曲线的线性及统计参数三、径流分析计算31（一）径流分析计算内容（二）径流还原（三）径流资料的插补延长（四）径流系列代表性分析（五）径流计算四、设计洪水计算33（一）设计洪水计算的内容（二）洪水、暴雨系列（三）历史洪水和暴雨的调查与考证（四）经验频率、统计参数及设计值（五）设计洪水过程线（六）成果合理性检查五、水位流量关系拟定36（一）基本方法求二、土的主要物理水理性质49三、图的主要力学性质及指标50第二节岩体工程地质特性一、岩石的工程地质特性（一）岩石分类（二）岩石的主要物理、水理性质及指标（三）岩石的主要力学性质及指标二、岩体的工程地质特性54（一）岩体结构及分类（二）岩体质量与RQD（三）岩体完整性及分类（四）岩体风华及分带（五）软弱夹层的工程地质特性（六）岩（土）体的渗透性及分级第三节特殊岩体的工程地质特性58一、喀斯特（一）基本概念（二）喀斯特发育的基本条件（三）喀斯特的发育规律（四）喀斯特类型二、湿陷性黄土60（一）基本概念（一）主要术语（二）地震安全性评价的工作内容（三）水利水电工程对地震危险性分析工作的规定三、中国地震动参数区划图67四、活断层68（一）活断层的定义（二）活断层研究方法（三）活断层的判别第五节水库工程地质70一、水库区工程地质勘察（一）规划阶段（二）可行性研究阶段（三）初步设计阶段二、水库蓄水后的主要工程地质问题71（一）水库渗漏（二）水库浸没（三）水库塌岸三、水库诱发地震74（一）水库诱发地震的特征（二）水库诱发地震的成因类型（三）水库诱发地震的工程地质条件分析（一）砂砾料（二）土料（三）人工骨料（四）碎（砾）石类土料三、各类天然建筑材料勘察要求92（一）料场场地分类（二）勘探布置第四章工程任务与规模94第一节防洪治涝一、防洪工程系统及允许泄量（一）防洪工程系统的组成（二）防洪标准（三）防洪控制断面允许泄量（四）防洪工程系统联合运用二、防洪工程的水利计算97（一）堤防（二）水库（三）分洪工程三、治涝工程系统101（一）治涝工程系统组成（二）治涝标准（三）治涝规划设计的一般原则（三）水轮机额定水头选择六、抽水蓄能电站的工作原理118（一）抽水蓄能电站的工作原理（二）抽水蓄能电站的类型（三）调峰容量平衡计算（四）装机容量选择第三节水资源配置及供水工程120一、供水量、用水量调查统计（一）供水量调查统计的分类（二）供水量调查统计的要求（三）用水量调查统计的分类（四）用水量调查统计的要求二、供水水源和水资源配置122（一）设计标准（二）供水水源（三）水资源供需分析和配置三、城镇供水工程123（一）城镇需水量预测（二）城镇供水四、调水工程125（一）调水工程必要性论证原则（二）调水工程调水量的确定（三）分汊型河段的整治（四）游荡型河段的整治（五）浅滩的整治第六节综合利用水库142一、综合利用水库基本概念（一）综合利用任务和顺序的确定（二）综合利用水库特征水位与特征库容二、综合利用水库防洪与兴利的结合146（一）综合利用水库防洪兴利结合的形式（二）防洪与兴利库容结合形式的适用条件三、水库调节计算和调度图148（一）水库的调节性能（二）兴利调节计算（三）水库调度图四、水库回水计算149（一）计算目的（二）计算方法（三）水库回水曲线计算（四）回水推算成果合理性分析第五章工程总体设计153第一节工程等级划分及标准154163（三）引水建筑物（四）输（排）水渠系及交叉建筑物（五）发电厂房（泵房）及开关站（变电站）（六）通航、过木及过鱼建筑物（七）堤防及河道整治建筑物三、工程总布置应考虑的主要因素164（一）枢纽布置设计的一般原则（二）枢纽布置方案选择考虑的主要因素第六章水工建筑物167第一节土石坝一、土石坝筑坝材料选择与填筑标准（一）土石坝的筑坝材料选择（二）土石坝各种筑坝材料的填筑标准（三）面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准二、碾压土石坝坝体结构设计169（一）坝体材料分区（二）坝体坝坡的选择（三）坝体防渗体的选择（四）反滤层与过渡层设计三、碾压土石坝坝体排水及构造设计171一、（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第三节拱坝188一、拱坝布置、设计基本要求及安全标准（一）拱坝布置（二）拱坝设计基本要求（三）拱坝设计安全标准二、拱坝坝体结构及构造设计192（一）坝顶布置（二）横缝、纵缝与接缝灌浆（三）坝内廊道及交通（四）坝体止水和排水（五）坝体混凝土及分区设计（六）工作稳定分析三、拱坝坝身泄水建筑物型式193四、拱坝消能防冲结构设计194五、拱坝基础处理原则和主要方法195（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第四节水工隧洞198一、水工隧洞洞线选择与进、出口布置（一）水工隧洞设计原则（二）闸室布置二、水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接布置与设计208（一）防渗排水布置（二）消能防冲布置（三）两岸连接布置第七节堤防210一、堤线布置及堤型选择（一）堤线布置（二）河堤堤距的确定（三）堤型选择二、堤身设计211（一）一般规定（二）筑堤材料与土堤填筑标准（三）堤顶高程（四）土堤堤顶结构（五）护坡三、堤基处理213（一）一般规定（二）软弱堤基处理四、堤岸防护213（一）一般规定二、水电站进水建筑物布置及设计224（一）进水口类型（二）进水口布置（三）开敞式进水口布置及孔口尺寸拟定（四）深孔式进水口高程选择及尺寸拟定三、水电站压力管道布置及设计226（一）压力管道的功能和类型及其材料要求（二）压力管道的布置（三）压力管道水利计算（四）压力管道结构分析（五）岔管（六）压力管道构造要求第十节水工金属结构229一、闸门的分类（一）闸门按工作性质分类（二）闸门按结构形式和动作特征分类二、闸门的布置、选型230（一）闸门布置的一般要求（二）闸门选型的一般原则（三）表孔溢洪道闸门的布置于选型（四）深孔泄水孔闸门的布置与选型（一）截流方式（二）截流方式的选择（三）截流设计的原则六、基坑排水240（一）初期排水（二）经常性排水第二节主体工程施工方法240一、主体工程施工概要二、土石方明挖240（一）岩石开挖级别（二）坝基开挖顺序与开挖方法（三）高边坡开挖原则（四）出渣道路布置原则三、地基处理241（一）基岩灌浆（二）防渗墙施工四、碾压式土石坝施工242（一）料场规划原则（二）坝料上坝运输（三）坝料填筑五、混凝土施工243（一）混凝土施工方案选择原则（四）移民工作的主要步骤三、征地移民所依据的政策法规体系250（一）法律（二）行政法规（三）规程规范（四）地方性法规及规章第二节移民前期工程程序251一、移民安置规划设计概述二、水利工程移民前期工作主要内容和工作深度252（一）项目建议书阶段（二）可行性研究报告阶段（三）初步设计阶段三、水电工程移民前期工程主要内容和工作深度254（一）预可行性研究报告阶段（二）可行性研究报告阶段四、移民安置规划编制的程序254第三节建设征地范围255一、工程征地范围五、城镇、集镇部分调查内容269（一）基本情况调查（二）用地调查（三）人口调查（四）房屋和附属设施调查（五）机关事业单位调查（六）企业调查（七）基础设施调查（八）其他调查六、专业项目（含企业）调查内容270（一）企业调查（二）交通运输设施调查（三）水利水电设施调查（四）电力设施调查（五）电信设施调查（六）广播电视设施调查（七）水文（气象）站调查（八）文物古迹调查（九）矿产资源调查（十）其他调查七、实物调查方法273（一）农村实物调查方法（四）建设用地规模（五）基础设施二、工业企业处理规划282三、专业项目处理规划283第七节水库库底清理与防护工程283 一、水库库底清理范围和对象（一）清理范围和对象（二）清理调查二、水库库底清理284（一）建筑物拆除与清理（二）卫生清理（三）林木清理（四）特殊清理三、防护工程设计285第八节征地移民补偿投资（费用）概（估）算286一、有关专业术语二、概（估）算编制原则和依据286（一）概（估）算编制原则（二）概（估）算编制依据三、补偿投资（费用）概（估）算项目划分及费用构成287（十一）地面径流与水损失（十二）水土流失防治责任范围、项目建设区和直接影响区（十三）水土流失治理度和植被覆盖率二、我国土壤侵蚀类型及分区295（一）土壤侵蚀类型和形式（二）土壤侵蚀影响因素（三）我国土壤侵蚀类型分区三、我国土壤侵蚀强度分级297（一）水力侵蚀强度分级（二）重力侵蚀强度分级（三）风蚀强度分级标准第二节法律法规技术标准及前期工作299 一、法律法规技术标准（一）法律法规体系（二）水土保持技术标准二、水土保持生态建设前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段的内容与深度要求三、建设项目水土保持前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段主要内容和设计深度三、耕作措施315四、风沙治理措施316第五节建设项目水土保持设计316一、建设项目水土保持措施类型和作业（一）预防管理措施（二）治理措施二、建设项目水土保持设计要求和内容317（一）编制原则（二）防治目标（三）主体工程水土保持分析与评价（四）水土流失调查与预测（五）防治责任范围及分区（六）防治措施布局三、建设项目水土保持分区防治措施设计319 第六节水土保持投资概（估）算及效益321 一、水土保持工程概（估）算编制（一）编制依据（二）水土保持生态建设工程概（估）算编制规定（三）开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定（四）开发建设项目水土保持工程概（估）（估）（二）工业用水区（三）农业用水区（四）渔业用水区（五）景观娱乐用水区（六）过渡区（七）排污控制区第二节水功能区纳污能力及污染物入河量控制333一、基本概念（一）水环境容量（二）水功能区纳污能力（三）污染物入河控制量（四）排污削减量二、水功能区污染物入河量控制方案与排污削减量333三、入河排污口整治334（一）基本要求（二）入河排污口布局（三）入河排污口整治方案四、面源控制334（一）面源污染物调查与估算（二）面源控制措施一、一、一、评价工作等级划分二、基本要求三、调查范围四、调查方法五、调查内容344六、环境现状评价344七、环境质量标准345第二节环境影响识别和预测评价345一、环境影响识别（一）工程分析（二）环境影响识别与筛选二、环境影响预测评价346（一）预测评价的原则（二）预测评价内容和要求第三节环境保护对策措施351一、基本要求二、环境保护措施351（一）水环境保护（二）大气污染防治（三）环境噪声控制（四）施工固体废物处理（五）生态保护二、评价指标及评价准则363（一）经济内部效益率（EIRR）（二）经济净现值（ENPV）第三节财务评价365一、财务评价的概念及水利水电项目财务评价的特点（一）财务评价的一般概念（二）水利项目财务评价的特点二、财务评价中的费用组成和综合利用工程费用分摊366（一）费用构成及其估算方法（二）综合利用水利建设项目费用分摊三、财务评价中成本费用估算369（一）总成本费用的构成（二）年运行费估算（三）固定成本与可变成本估算四、销售收入估算370五、财务评价指标及评价准则370（一）财务生存能力分析（二）偿债能力分析（三）盈利能力分析（四）不确定性分析。

1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。

地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。

工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。

工程地质问题：是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。

2、工程地质条件的六大要素是：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。

3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。

4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。

（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。

（3）提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。

（4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。

（5）研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。

一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。

2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。

3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。

二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。

造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。

矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。

岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。

岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。

沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。

岩土力学总复习内容与要求第一部分土体力学绪论第1章土体中的应力第2章地基变形计算第3章土压力理论第4章土的抗剪强度与地基承载力第5章土坡稳定性分析第二部分岩体力学绪论第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质第3章岩块(石)的变形与强度第4章结构面的变形与强度第5章岩体的力学性质第6章岩体中的天然应力第7章地下洞室围岩稳定性分析第8章岩体边坡稳定性分析符号说明：◆掌握(含记住)▲理解△了解第一部分土体力学绪论◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比)▲土体在工程建筑中的三种用途第1章土体中的应力§1.1 概述▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源§1.2 土体的自重应力(σcz)◆σcz的概念◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0)◆p 、p 0的概念◆影响p 的因素有哪些？◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫，P13式1-14要求记住。

§1.4 地基中的附加应力(σz )◆布氏解的假设前提及其适用范围◆局部荷载下σz 的影响因素◆矩形基础在⎪⎩⎪⎨⎧竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载下σz 的计算其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围，后者基底投影内)说明：σz 计算中，地基附加应力系数可查表！若遇到，会给出表。

◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念第2章 地基变形计算§2.1 概述◆地基变形按成因的分类◆地基变形按计算原理的主要方法§2.2 分层总与法(应力比法)◆计算原理与主要计算步骤▲具体计算方法§2.3 规范法◆计算原理与计算步骤▲具体计算方法▲平均附加应力系数的含义△规范法的优点§2.4 相邻荷载对地基变形的影响▲采用分区后叠加法§2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法)◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数(Cc)、回弹指数(Ce)的应用(公式不需死记)§2.6 弹性力学公式法(三向变形效应法)△一般了解§2.7 饱与粘性土的渗透固结▲渗透固结的影响因素及研究意义▲一维渗透固结理论的基本假设△固结方程的推导过程◆固结度的概念及其应用、固结层厚度(H)的取法第3章土压力理论§3.1 挡土墙上的土压力◆土压力的概念及其影响因素◆土压力的类型p0、p a、p p◆静止土压力的计算§3.2 朗肯土压力理论◆朗肯土压力理论的前提假设◆无粘性土、粘性土的主动土压力与被动土压力的计算方法◆填土分层、有地下水与表面有均布荷载情况下朗肯土压力的计算§3.3 库仑土压力理论◆基本假设◆无粘性土的库仑土压力计算原理△粘性土的库仑土压力计算原理◆坦墙的概念第4章土的抗剪强度与地基承载力§4.1 土的抗剪强度◆土的抗剪强度概念及剪切破坏本质与破坏条件△测定抗剪强度的常用方法◆掌握库仑公式的总应力法与有效应力法的表示方法◆莫尔-库仑强度理论的公式法与图解法◆直剪试验条件对实际排水条件的模拟△孔隙水压力系数A、B的确定方法◆应力路径的概念及正常固结土与超固结土应力路径的不同§4.2 (浅基础)地基承载力概述◆地基破坏的基本模式、阶段与界限荷载◆地基承载力与地基承载力特征值的概念§4.3 地基承载力的理论公式法◆临塑荷载公式法与临界荷载公式法的基本原理◆通过极限承载力通式分析地基承载力的组成及其影响因素§4.4 地基承载力的原位试验法与§4.5 地基承载力的经验法△一般了解第5章土坡稳定性分析§5.1 概述◆影响土坡稳定性的因素§5.2 无粘性土坡稳定性分析◆无粘性土坡稳定性分析方法§5.3 粘性土坡稳定性分析◆(瑞典)圆弧法的计算原理及确定滑弧圆心的技巧△毕肖普(圆弧)条分法的计算原理及设定圆心与分条的技巧◆掌握费伦纽斯法、毕肖普法与简化毕肖普法在计算原理上的区别△不平衡推力传递法与复合型滑面的土坡稳定性计算原理§5.4 土坡稳定性分析中的若干问题△一般了解第二部分岩体力学绪论◆岩体力学的研究对象与任务◆(工程)岩体的概念及其工程特性第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介§1.1 岩块的地质特性◆岩块及其结构的概念§1.2 结构面的地质特性◆结构面、软弱结构面与泥化夹层的概念▲结构面在岩体工程稳定性中的重要作用§1.3 岩体的地质特性◆岩体结构的概念及其分类方案§1.4 岩体的工程分类简介◆岩块的力学强度分类、RQD概念▲巴顿岩体质量(Q)分类中三项指标的含义第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质§2.1 岩石的物理性质◆岩石空隙性中的n=n o+n c=(n a+ n b)+n c§2.2 岩石的水理性质◆岩石的吸水率、饱与吸水率、饱水系数、软化系数与抗冻系数的定义及其与空隙性指标的关系§2.3 岩石的热学性质(不作要求)第3章岩块(石)的变形与强度§3.1 概述△岩块力学属性的基本类型§3.2 岩石(块)的变形性质一、单轴压缩下的变形◆岩块的变形阶段、机理及特征指标◆动荷载、蠕变荷载、弹性滞后、应变强化、回滞环、岩石的“记忆”、疲劳破坏与疲劳强度等概念▲荷载条件对岩石变形的影响二、三轴压缩下的变形△一般了解三、岩石的蠕变性◆岩石的蠕变、流动、长期强度、极限长期强度的概念◆蠕变类型、蠕变阶段的划分▲M、K、Bu蠕变模型及其本构方程、本构曲线§3.3 岩石(块)的力学强度◆岩块单轴抗压强度(σc)概念及其影响因素◆岩块三轴抗压强度(σ1m)概念及其影响因素◆岩块单轴抗拉强度(σt)概念◆岩块抗剪强度(τf)概念及其按试验方法的分类§3.4 岩石(块)的破坏判据◆岩石破坏判据与强度理论的概念◆库仑—纳维尔判据与莫尔判据的基本原理◆格列菲斯判据与修正格列菲斯判据的本质及其区别第4章结构面的变形与强度§4.1 结构面的变形性◆结构面的法向刚度与剪切刚度的概念§4.2 结构面的力学强度(τf或c j、φj)△平直无充填结构面、粗糙起伏结构面、非贯通的断续结构面、具有软弱物充填的结构面4类结构面力学强度的主要特征第5章岩体的力学性质◆控制岩体力学性质的主要因素§5.1岩体的变形性质△岩体变形的主要试验△岩体变形参数(E m、E me)的静力载荷试验法的确定原理△岩体变形的组成、类型及其特征◆岩体变形结构效应的概念§5.2 岩体的强度性质◆岩体剪切强度的概念及其分类与主要影响因素◆岩体抗压强度的结构面产状效应：公式法与摩尔图解法▲约翰图解法第6章岩体中的天然应力§6.1 概述◆天然应力与重分布应力的概念▲研究岩体天然应力的意义§6.2 岩体中天然应力的分布特征△一般了解§6.3 岩体天然应力的量测▲量测原理§6.4 岩体中天然应力的估算不作要求第7章地下洞室围岩稳定性分析§7.1 概述◆围岩与围岩应力的概念§7.2 围岩应力的计算◆无压圆形洞室弹性围岩洞壁处应力计算及λ的影响◆无压圆形洞室弹性围岩λ=1.0时围岩应力计算及其分布规律△(其它洞形洞壁处的σθ计算一般了解)◆无压圆形洞室塑性围岩的应力分带及求塑性圈半径的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆掌握有压圆形洞室弹性围岩的应力计算§7.3 围岩的变形与破坏分析△围岩变形破坏的结构效应△弹性围岩与塑性围岩的位移计算▲围岩破坏区范围圈定的原理§7.4 围岩压力计算◆围岩压力的概念及其按形成机理的分类◆形变围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力的概念◆形变围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆岩爆的产生条件§7.5 围岩抗力与围岩极限承载力◆掌握围岩抗力、抗力系数、单位抗力系数与围岩极限承载力的概念第8章岩体边坡稳定性分析§8.1 概述△一般了解§8.2 岩体边坡的应力分布特征◆应力分布特征△影响因素§8.3 边坡岩体的变形与破坏分析简介(定性)▲掌握边坡岩体的变形类型与破坏类型△影响因素§8.4岩体边坡稳定性分析步骤△一般了解§8.5 平面滑动型岩体边坡稳定性计算(平面问题)◆考虑地下水与地震荷载的单滑面岩坡稳定性计算原理与方法▲同向双平面滑动稳定性计算原理(含滑体内有与无结构面的情况)§8.6 楔形体滑动型岩体边坡稳定性计算(空间问题)▲楔形体滑动的稳定性计算原理。

岩体的组成及工程地质特征一、岩体的概念岩体：可能由一种或多种岩石组合，且在形成现实岩体的过程中经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内力和外力地质作用的破坏及改造。

工程岩体的分类为：地基岩体、边坡岩体、地下工程围岩。

二、岩体的结构岩体是由岩块或土构成的，岩体的性质取决于岩石或土和结构面的性质。

岩体的结构面结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素。

结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素。

岩体的地质构造（1）地质构造的几种类型（1）不利情况 （2）最不利情况（3）有利情况（岩层走向与边坡垂直） （4）有利情况（岩层倾向与边坡相反）（2）断裂构造①裂隙发育程度分级及对工程的影响①裂隙的分类③断层的组成及类型三、岩体结构特征1.岩体结构类型四、岩体的力学特性（一）岩体的变形特征岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。

设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。

岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。

不同岩体具有不同的流变特性。

一般有蠕变和松弛两种表现形式。

试验和工程实践表明，岩石和岩体均具有流变性。

特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体，其变形的时间效应明显，蠕变特征显著。

（二）岩体的强度性质由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。

如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度可视为岩体强度。

如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。

四、岩体的工程地质性质结构面的工程地质性质对岩体影响较大的结构面的物理力学性质，主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。

延伸长度为5-10m的平直结构面，对地下工程围岩的稳定就有很大的影响，对边坡的稳定影响一般不大。

结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。

结构面的规模分为I-V级：①级指大断层或区域性断层，控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性。

Ⅱ、Ⅱ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件，它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定性。

《岩体力学》教学大纲课程编号：0801201524课程名称：岩体力学课程英文名称：Rock Mass Mechanics课程类别：必修课课程性质：专业课学时(理论+实验)：56 (48+8)学分：3开课学期：第六学期选用教材：《岩体力学》齐伟编，地质出版社，2011年7月主要参考书：1、《岩体力学》肖树芳、杨淑碧编，地质出版社。

2、《岩体力学》中国地质大学出版社。

3、《岩体力学》沈明荣主编，同济大学出版社。

4、《矿山岩体力学》郑永学主编，冶金工业出版社。

5、《岩石力学》重庆大学出版社。

6、《岩石力学》徐志英编，中国水利水电出版社。

7、《岩石力学与工程》蔡美峰主编，科学出版社。

8、《岩体力学基础》孙广忠著，地质出版社。

一、中英文课程简介：岩体力学是土木工程及勘察技术与工程专业的专业理论基础课程之一。

岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形及破坏规律以及强度和稳定性问题的一门应用型理论学科，它具有较完善的理论体系，同时又具有广泛的应用领域，在隧道与地下工程、边坡工程和地基工程等方面拥有广泛大量的研究课题，因此可以说该学科具有广阔的开展前景和旺盛的生命力。

岩体力学是一门正处于开展中的年轻学科，它仅有40年左右的开展历史，这说明该学科正处于快速的开展期，在人类社会高速开展以及我国经济快速开展的今天，各类岩体工程大量涌现，提出了越来越多的岩体力学问题，又由于现代科学技术的飞速开展，许多新技术和新方法不断涌现，为岩体力学注入了许多新的内容，使学科开展开辟了许多新的增长点。

岩体力学的研究内容是相当广泛的，首先，岩体力学的研究对象——岩体作为地质体的地质特征是岩体力学研究的基础内容，包括岩体的物质组成、地质体的开展演化历史、岩体中结构面及结构特征的研究，岩体赋存的地质环境特征的研究，如地应力、地下水等。

岩石及岩体力学性质的研究，包括岩石（体）的变形、破坏的规律及本质，以及强度的研究，岩石（体）强度理论的研究等。

另外，还有大量岩体力学的应用课题研究，如地下及隧道工程中围岩应力及围岩压力的研究，边坡工程中斜坡岩体的稳定性及加固技术问题研究，以及地基工程中的岩体稳定性研究等，都有大量的研究课题和内容。

精品文档精品文档第五章岩体应力与围岩应力分布岩石变形和破坏都是在应力作用下的结果。

岩体中的应力有多大，又是怎样分布的呢？地下洞室开挖及建筑物作用，又会使岩体中的应力发生什么样的变化呢？因此，对岩体的稳定性分析，首先要掌握岩体中的应力状态和分布规律。

精品文档一、岩体应力种类和分布1．岩体应力种类1）．自重应力由岩体的自重所引起的应力称为岩体的自重应力。

2）．构造应力由地壳构造运动在岩体中所引起的应力称为构造应力3）．温度应力由岩体内地温梯度的影响而产生的应力称温度应力精品文档精品文档4）．成岩应力岩石生成过程中在成岩作用下所产生的应力。

如结晶作用，变质作用，沉积作用，固结作用，脱水作用等。

5）．渗流荷载地下水在岩体中运动所产生的荷载。

渗流荷载一般作为外荷载6）．附加应力由建筑物在岩基中所引起的应力。

精品文档精品文档精品文档7）．围岩应力①应力重分布：地下洞室开挖后，使岩体中原来的应力发生改变，把应力的这种变化称为应力重分布。

②围岩：把应力重分布影响范围内的岩体称为围岩。

③围岩应力：围岩内的应力叫围岩应力。

围 岩精品文档2、地应力概念1）. 地应力岩体中各种应力的总称（一般不包括渗流荷载）2）. 应力场应力在空间有规律的分布状态称为应力场。

如自重应力场，构造应力场。

3）. 天然应力（或初始应力）指工程施工前就存在于岩体中的应力，如自重应力、构造应力、温度应力、渗流荷载。

精品文档精品文档在天然应力中，成岩应力仅在岩石生成过程中起作用，温度应力在地表浅部作用较小，所以，岩体中天然应力主要是构造应力和自重应力，两者构成了天然应力场的主要部分。

岩体在长期的地质作用过程中，已处于一种天然的平衡状态，但在工程建设中，不仅会施加附加应力，还会引起应力重分布，正是由于工程建筑，岩体的天然稳定状态将随之改变。

精品文档精品文档3、天然地应力分布岩体中的天然应力状态：非常复杂。

影响因素：地质构造、岩性、地形、地貌等。

岩体中的天然应力大小及分布规律的认识仍是初步的。