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岩体力学—第四章

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岩体力学作业

Ppt作业

1、解：

0u35，0uc，045，Mpa1032，Mpa451，

沿结构面破坏的条件是：2sin)tan1()tan(2331ctgcuuu，

左边=31=35Mpa，右边=66.7Mpa，左边<右边，

所以在此应力条件下会沿结构面破坏。

2、解：

Mpa3032，Mpa2701，o60，

（1）2/45o，解得：o30；

（2）Mpan2102cos223131，Mpan9.1032sin231；

（3）31312tanc，解得：当正应力为0时，抗剪强度为c=52.0Mpa。

3、解：

当Mpa15.620时，)tan(ii；

当Mpa15.62时，)tan(rjc，得出轻度曲线图右图：

4、动力法和静力法有何不同，为什么不同？

（1）静力法——指在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加法向静力荷载，并测定其岩体的变形值。然后绘制出应力—应变曲线，计算出岩体的变形参数。方法有：千斤顶法荷载试验（承压板法）、径向荷载试验（水压法）、狭缝法。

（2）动力法——用人工方法对岩体发射（或激发）弹性波（声波或地震波），并测定其在岩体中的传播速度，然后根据波动理论求岩体的变形参数。（施加于岩体上的荷载则为动力荷载，如地震法，岩体的变形是因动力荷载引起的。）根据弹性波激发方式不同，分为：声波法和地震波法。

静力法是通过对试件直接施加静压力，得出相关岩体或岩石参数；而动力法是通过波在岩体或岩石中传播规律，测定相关的波动参数，来反推岩石的相关参数。两者的实验原理有着本质的区别。 5、简述岩体变形特征及类型。

（1）法向变形曲线类型

按照法向变形曲线的形态，可将节理闭合阶段之后的岩体变形曲线划分四种类型 ：

A、 直线型：变性曲线通过原点，岩体在加压过程中变形量随着应力的增大为增大，岩性均匀且结构面不难题发育或结构面分布均匀飞岩体呈这种曲线。有分为陡直线型和缓直线型，前者反映的岩体刚度比较大，后者有明显的塑形变形，多反映具有多组结构面、且分布不均匀、岩性比较软弱均匀的岩体。

B、 上凹型：曲线的斜率随着应力的增大而增大，层状及节理岩体多呈这种曲线型。分为每次加压斜率增加，泄压后曲线相对比较缓，这种去曲线反映的垂直层面加压的角坚硬层状岩体；还有一种是泄压后的曲线较陡，多反映存在软弱岩层及裂隙岩体中，同时垂直层面加压的层状岩体也会出现这种曲线。

C、 下凸型：结构面发育且有泥质填充物，角深处埋藏有软弱夹层或岩层软弱的岩体；

D、 复合型：结构面发育不均匀或岩性不均匀该岩体。

（2）剪切变形曲线

课本作业—第四章

12、解：

岩石和结构面抗压强度均大于试验所施加的压应力，所并没有发生破坏，

承压板的位移：21，其中：mm2.0E1，mm2.0Ehnd8.1122； cmEdd458.1nh22；

接触面上的应力：Mpahndn96/2

13、解：

根据巴顿公式可得：])lg(tan[nbnnJCSJRC，

其中：2)80cos1(cos22-213131on，

2sin231n，当岩体岩发生破坏时，把前两式代入，解得：

sin36)arctan(110JRCctgoJCS，当JCR=6时，1=0.36Mpa；当JCR=8时，1=1.383Mpa。

14、解：

cossin31n，sincos31n；nntan

计算得：

次序 1 2 3 4

正应力σ 0.4525 1.3647 2.2769 4.5608

剪应力τ 0.3111 0.9405 1.5698 3.1466

节理摩擦角υ 34.5111 34.5740 34.5865 34.6052

摩擦角υ=（34.5111+34.5740+34.5865+34.6052）/4=34.57°

15、解：

当处于临界状态是有力平衡条件：cossin13，

其中β=25°，解得：Mpa18.251。

16、解：

处于600m深处的压应力为：Mpa2.26Kpa60027Mpa103，

在正断层滑动时的临界状态有：sincos13n，

cossin13n，

jnjnctan；

解得：水平应力为：Mpacjjj11.16tan)sin(cos)tancos(sin31 第五章

4、答：

石质量指标（RQD）rock quality designation 用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中

钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。

5、答：

Q值的定义如下：

Q=RQD/Jn×Jr/Ja×Jω/SRF （1）

式中，RQD为岩石质量指标；

Jn为节理组数；

Jr为节理粗糙度系数；

Ja为节理蚀变系数；

Jω为节理水折减系数；

SRF为应力折减系数。

式（1）中的6个参数的组合，反映了岩体质量的3个方面，即RQD/Jn为岩体的完整性；

Jr/Ja表示结构面（节理）的形态、填充物特征及其次生变化程度；

J/ωSRF表示水与其它应力存在时对岩体质量的影响。

分类时，根据这6个参数的实测资料，查表确定各自的数值后，带入（1）式求得岩体的质量指标Q值；以Q值为依据将岩体分为9类。

6、答：

基本参数：岩石单轴饱和抗压强度、岩体弹性纵波波速、岩体弹性横波波速、 %10010钻孔总长LcmlRQDi

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Hoek-Brown强度准则

Hoek-Brown强度准则

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第四章基于Hoek-Brown强度准则的岩体⼒学参数估算

第四章基于Hoek-Brown强度准则的岩体⼒学参数估算4.1 岩体结构精细描述

4.1.1 试验洞概况

1#试验洞桩号⾥程为AK12+567m，主洞深度约57m，在深度约28m处向东平⾏于辅

助洞开挖试验⽀洞，⽀洞深度约30m。在⽀洞深度约18m的位置为T2y 6/T

2b

地层分界。盐

塘组第六段(T2y

6)的主要岩性为：灰--灰⿊⾊泥质灰岩夹深灰⾊⼤理岩，泥质灰岩呈极薄层--中厚层状，主要矿物为⽅解⽯、⽯英、云母、炭、泥质和少量黄铁矿，镜下具泥质微粒结构。常见泥质条带与灰岩互层出现；所夹⼤理岩细晶致密，常呈厚层状出露。2#试验洞桩号⾥程为AK08+850m，主洞深度约80m，在深度约25m处向东平⾏于辅助洞开挖试验⽀洞，⽀洞深度约30m。在主洞末端向西开挖试验⽀洞，⽀洞深度约20m，

整个试验洞和⽀洞位于T2b 地层中。⽩⼭组(T

2b

)岩性主要为灰--灰⽩⾊致密厚层块状⼤

理岩。3#试验洞桩号⾥程为AK08+950m，主洞深度约60m，在深度约25m处向西平⾏于辅助洞开挖试验⽀洞，⽀洞深度约30m，作为开挖变形监测⽀洞，并延伸后为暗物质实验室。在主洞末端向西开挖试验⽀洞，⽀洞深度约20m，整个试验洞和⽀洞位于T2b

地层中。岩性主要为厚层状⼤理岩，有时略带紫⾊或⽩⾊，细晶致密。4#验洞桩号⾥程为AK04+850m，主洞深度约50m，位于T

3

地层中。地层岩性主要为灰⿊⾊板岩夹青灰⾊粉砂岩，层理明显，薄层状，并偶夹薄层泥灰岩。14.1.2 结构⾯描述统计

采⽤精测线法分别对1#⾄4#试验洞洞壁进⾏结构⾯统计描述。通过对实测结构⾯进⾏室内统计分析后，得到结构⾯⾛向玫瑰花图，根据⾚平投影原理得到结构⾯等密度图[65-68]，见图4.1--4.4。1汪斌，李维树，范雷等.《锦屏⼆级⽔电站引⽔隧洞⾼地应⼒条件下的岩体⼒学参数研究阶段成果报告》，长江科学院岩基室，2010，108—109.

(完整版)Hoek-Brown强度准则

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实用标准文案

精彩文档 第四章 基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数估算

4.1 岩体结构精细描述

4.1.1 试验洞概况

1#试验洞桩号里程为AK12+567m，主洞深度约57m，在深度约28m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m。在支洞深度约18m的位置为T2y6/T2b地层分界。盐塘组第六段(T2y6)的主要岩性为：灰--灰黑色泥质灰岩夹深灰色大理岩，泥质灰岩呈极薄层--中厚层状，主要矿物为方解石、石英、云母、炭、泥质和少量黄铁矿，镜下具泥质微粒结构。常见泥质条带与灰岩互层出现；所夹大理岩细晶致密，常呈厚层状出露。

2#试验洞桩号里程为AK08+850m，主洞深度约80m，在深度约25m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m。在主洞末端向西开挖试验支洞，支洞深度约20m，整个试验洞和支洞位于T2b地层中。白山组(T2b)岩性主要为灰--灰白色致密厚层块状大理岩。

3#试验洞桩号里程为AK08+950m，主洞深度约60m，在深度约25m处向西平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m，作为开挖变形监测支洞，并延伸后为暗物质实验室。在主洞末端向西开挖试验支洞，支洞深度约20m，整个试验洞和支洞位于T2b地层中。岩性主要为厚层状大理岩，有时略带紫色或白色，细晶致密。

4#验洞桩号里程为AK04+850m，主洞深度约50m，位于T3地层中。地层岩性主要为灰黑色板岩夹青灰色粉砂岩，层理明显，薄层状，并偶夹薄层泥灰岩。1

4.1.2 结构面描述统计

采用精测线法分别对1#至4#试验洞洞壁进行结构面统计描述。通过对实测结构面进行室内统计分析后，得到结构面走向玫瑰花图，根据赤平投影原理得到结构面等密度图[65-68]，见图4.1--4.4。

1 汪斌，李维树，范雷等.《锦屏二级水电站引水隧洞高地应力条件下的岩体力学参数研究阶段成果报告》，长江科学院岩基室，2010，108—109. 实用标准文案

岩土力学总复习

岩土力学总复习

第 1 页 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) 第 2 页 §1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p0)

◆p、p0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0ppe，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)

岩体力学复习参考资料完整版

岩体力学复习参考资料完整版

名词解释：红色，加粗，楷体。

简答的题：蓝色，宋体，加粗。

填空的题：粉色，黑体，加粗。

选择的题：绿色，行楷，加粗。

第0章绪论

一、地质体：

是指由岩石组成的块体及在结垢面切割下具有一定的结构和构造、占据地球上一定空间的实体，称为地质体。（名-1）

二、勘察专业所研究的岩体力学问题为：

与工程活动有关的地壳浅表层岩体变形及稳定性问题：岩石边坡、岩石地基及硐室围岩等。

第1章 岩体地质与结构特征

1.1 概述

一、岩体

1、概念：

岩体是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。是岩体力学研究的对象。（名-2）

2、岩体的组成由结构面网络及其所围限的岩石块体组成。

3、岩体的物理力学性质特征：非均匀、非连续、各向异性和多相性。

1.2 岩块及其特征

一、概念：岩块指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。（名-3）

二、物质组成：

岩石是由具有一定结构构造的矿物集合体组成，因此岩块的力学性质主要取决于岩块的矿物成分及其相对含量。

三、岩块的结构与构造：

岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。 四、风化程度：

1、岩块的风化程度可用定性指标和某些定量指标表述。

2、判断岩块风化程度的定性指标主要有：颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。

3、判断岩块风化程度的定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。

4、风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块质量之比。

5、波速指标：

（1）风化岩块纵波速度

（2）波速比：风化岩块与新鲜岩块的纵波速度比值；

（3）风化系数：风化岩块与新鲜岩块的饱和单轴抗压强度比值。

1.3 结构面特征

一、概念：结构面（Structural Plane） 指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。（名-4）