岩体力学岩体的力学特性汇编课件.ppt

第二章岩体力学特性研究对象和要点：岩体(岩体的连续面和结构体特征)岩体静力学特性(不连续面的抗剪强度，破坏机理和判据，强度和变形参数估算和测定)岩体动力学特性；岩体水力学特性；岩体热力学特性教学重点：结构面特性以及岩体静力学特性教学重点：结构面特性以及岩体静力学特性

2.1研究对象：岩体以及岩体中结构面和结构体特征结构面(rockmassdiscontinuity)：不连续面：开结构体(Structuralrock):

岩体、结构面(不连续面)、结构体的关系：结构面(第二章)，岩体结构(第三章)的力学性质和地应力(第四章)

2.1.1结构面的状态：包贯产状，A.结构面(不连续面)的几何形态：

B.结构面(不连续面)的充填和胶结：无充填物不连续面取；有充填物不连续面取

C.结构面产状：指方位角:从倾角

D.结构面贯通类型和连续性半贯通性结构面：有一定长度、不能贯通,岩块强度降低、变形增大．

结构面的连续性系数面连续性系数线连续性系数K1：线连续性与

面连续性系数（面切割度）Xe：Xe变化在0－1之间变化；。

迹长：延展国际岩石力学学会(ISRM，1978)建议

E.结构面密集程度：结裂隙度K：线密度Kd：间距d：

多组结构面裂隙度K的计算：

结构面按裂隙度K分类：k=1-10为密节理，按结构面间距d的分级表k=100-1000为压碎、糜棱化。

F.结构面分级-1结构面发育程度和规模分为五级

结构面分级-2级序分级依据地质类型力学属性影响岩体稳定性延伸深度影响区域稳定性软弱结构面区域性深大断裂是岩体变形或破坏的控制条件，破碎带延伸不整合面控制山体稳定性软弱结构面破碎带原生软弱夹层较窄，几厘米层间错动带界风化夹层坏，即控制岩体变

结构面分级-3级序分级依据地质类型力学属性影响岩体稳定性延展十米或数十米，控制岩体的稳定性多数属于坚硬结构面各种类型断层面内不含泥，在一划分II类岩体结构的重要依据个地质时代地层中分布。延展数米，是岩体力学性质和结结构构效效应应基基础础IV不夹泥，不夹泥，片理、状态，统统计计结结卸荷裂隙构面与其他结构面形成

结构面分级-4级序分级依据地质类型力学属性影响岩体稳定性分布随机，降低岩块强度，是岩块力学性质效应基础。连续性极差、统计结构面微小节理线理等。

G.结构面分类根据结构面成因，结构面类型分为原生结构面，构造结构面和次生结构面层面、层理、沉积间断面（不整合面、假整合面）、原生软弱夹层流层、流线、火山岩流接触面，蚀变带、挤压破碎带、原生节理片理、板理、软弱夹层

以上重点介绍了结构面的状态：包结构体的特征：结

2.2岩体静力学特性：包括剪切变形和抗剪强度，以及法向变形;以剪切试验为研究手段。不连续面在剪切试验，包括室内剪切试验和现场剪切试验，试验装置和简图填充物对结构面抗剪强度的影响

2.2.1不连续面剪切变形和抗剪强度类型特征曲线抗剪强度①平直光剪切过程中基本不发生滑不连续垂直位移，屈服强度和残面余抗剪强度相近。峰值前曲线平均斜率小，破坏位移大；峰值后应力降很小或不变。多为沿软弱结构面剪切无充填不连续②平直、峰值与残余强度相差较光滑但局大。峰值前曲线斜率大，部连接或线性段和非线性段明显，相互咬合峰值强度高，破坏位移小。面成台阶状峰值后应力降大，残余强不连续面度较低。多为剪断坚硬岩体。

2.2.1不连续面剪切变形和抗剪强度类型特征曲线抗剪强度无充填不连续面

2.2.1不连续面剪切变形和抗剪强度类型特征曲线抗剪强度充填不连续面

2.2.1不连续面剪切变形和抗剪强度剪胀剪断①岩石强度↑，爬坡角i↓，法向力N↓，发生剪胀现象(b)

2.2.1不连续面剪切变形和抗剪强度粗糙度标准和粗糙度系数：JRC（jointroughnesscoefficient)25

2.2.1法向变形①曲线形状，先凹，后陡；可由初始法向刚度和最大闭合量确定②初始阶段，结构面变形为主，当σn=σc/3时结构面变形基本完成③最大闭合量小于张开度。

2.2.2岩体破坏机理：岩体破坏：破坏。

耶格尔判据（单组结构面）：

耶格尔判据（单组结构面）：

耶格尔判据（单组结构面）：

耶格尔判据（单组结构面）：结结构面破坏或者穿切结构面破坏结构面抗剪强度和岩石抗剪强度之间结构面倾角小于临界破坏角1或大于临界破坏角2结构面倾角处于临界破坏角1和临界破坏角2临界破坏角1和临界破坏角2之和为5.临界破坏角

耶格尔判据（单组结构面）：概

耶格尔判据（单组结构面）：解题思路之一，如下：

耶格尔判据（单组结构面）：

耶格尔判据（单组结构面）：已解题思路之二，如下：

裂隙岩体强度霍克－布朗经验判据在，单轴抗压强度：

裂隙岩体强度霍克－布朗经验判据在，岩