岩体力学ROCKMASS MECHANICS

贾洪彪工程学院岩土工程与工程地质系

土木工程专业基础课

第一章 绪 论

2001 年 5 月 1 日 20 点 30 分，重庆武隆县发生了一起基岩滑坡，造成 79 人死亡，摧毁 9 层楼房一幢。

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2000 年 4 月 6 日武汉烽火村乔木湾发生地面塌陷，4 小时内发生大小陷坑 19 处， 2 栋楼房塌进陷坑，16 栋楼房不同程度开裂、破损，为 1977 年来武汉市内发生的 6 起塌陷中规模最大的一次。

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2000 年 4 月 9 日 20 时在西藏易贡发生巨型滑坡，历时10 分钟，滑程 8 公里，滑体 3 亿方，堵塞了易贡藏布河道，形成 15 平方公里的湖区，使 4 000 多人被困，直接经济损失达 1.4 亿多元，危及 318 国道通麦大桥。

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1980 年 6 月 3 日 5 点 35 分，湖北远安盐池河磷矿发生岩崩，摧毁整个盐池河矿务局，死亡284 人。

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1985 年 6 月 12 日 3 点 52 分，由于后部岩崩加载，导致新滩滑坡复活。所幸的是由于预报准确，新滩镇全镇 1371 人全部安全转移。

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在兵书宝剑峡出口，新滩的对面是链子崖危岩体，近于直立的陡崖为与长江近乎平行的十几条裂缝所切割，导致岩体“摇摇欲坠”，对长江航道构成严重威胁。

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人类承受了太多太多的灾难……

工程活动无休无止……岩体力

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国防军事

能源开采

城建工程

水利工程

交通工程

三峡工程

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如果有科学的利用和开发，地球可以成为我们生活的美丽家园；如果不善加保护和利用，地球也可以成为埋葬人类的坟墓。

地球表层为岩体、土体所覆盖，人类生活所依托的几乎为地壳表层的岩土体。要想科学的利用、开发、保护地球，我们必须首先掌握岩土体的性质，尤其是它们的力学性质，因此我们就有了——

《岩体力学》

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一、岩体力学的定义与分支学科一、岩体力学的定义与分支学科1. 定义 岩体力学 (Rockmass Mechanics) 是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。

岩石力学 (Rock Mechanics) 国际岩石力学学会（ ISRM ） 中国岩石力学与工程学会（ CSRME ）

第一章 绪 论

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工程岩体力学——为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体 ( 如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等 ) 的变形和稳定性。构造岩体力学——为构造地质学、找矿及地震预报等服务的岩体力学，重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂机理，为此需研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以及与时间效应有关的流变特征。破碎岩石力学——为掘进、钻井及爆破工程服务的岩体力学，主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力学特性。

2. 分支学科

第一章 绪 论

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二、研究内容与研究方法二、研究内容与研究方法

1. 研究内容 以边坡为例

第一章 绪 论

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边坡岩体力学研究框图边坡岩体力学研究框图

边坡岩体地质特征（地层、岩性、结构面特征及分布、地下水等）

岩块、结构面力学性质（室内试验：求变形、强度参数）

应力条件（建筑物作用力、天然应力、水压力、地震力等）

地质模型建立（平、剖面图）

岩体力学性质，力学参数（现场试验、模拟试验）

开挖后的重分布应力、大小

力学模型建立（介质模型、应力、岩体力学参数、变形破坏机理… .. ）

稳定性分析计算（刚体极限平衡理论、有限元… .. ）

综合评价工程设计要求

工程设计 处理方案或修改角

施工

安全系数

稳定、合理 不稳定、不合理

工程地质研究方法

试验法

数学、力学分析法

综合评价法

•岩体的地质特征•岩块、结构面的力学性质•岩体的力学性质•岩体中天然应力•岩体中重分布应力•稳定性计算与评价•工程处理与加固

研究内容

第一章 绪 论

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2. 研究方法•工程地质研究法 研究岩块和岩体的地质与结构特征，为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料 •试验法 为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物理力学参数 •数学力学分析法 通过建立岩体力学模型和利用适当的分析方法，预测岩体在各种力场作用下的变形与稳定性，为设计和施工提供定量依据 •综合分析法 采用多种方法考虑各种因素 (包括工程的、地质的及施工的等 ) 进行综合分析和综合评价，得出符合实际情况的正确结论

第一章 绪 论

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三、岩体力学的形成与发展三、岩体力学的形成与发展1. 形成历史 1951 年，在奥地利创建了地质力学研究组，并形成了

独具一格的奥地利学派。 同年，国际大坝会议设立了岩石力学分会。 1956 年，美国召开了第一次岩石力学讨论会。 1957 年，第一本《岩石力学》专著出版。 1959 年，法国马尔帕塞坝溃决，引起岩体力学工作者

的关注和研究。 1962年，成立国际岩石力学学会 (ISRM) 。 1966 年，第一届国际岩石力学大会在葡萄牙的里斯本

召开。

第一章 绪 论

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2. 发展动态•岩体结构与结构面的仿真模拟、力学表述及其力学 机理问题•裂隙化岩体的强度、破坏机理及破坏判据问题•岩体与工程结构的相互作用与稳定性评价问题•软岩的力学特性及其岩体力学问题•水 -岩 -应力耦合作用及岩体工程稳定性问题•高地应力岩体力学问题•岩体结构整体综合仿真反馈系统与优化技术•岩体动力学、水力学与热力学问题•岩体流变与长期强度问题•岩体工程计算机辅助设计与图像自动生成处理。

第一章 绪 论

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四、关于《岩体力学》课四、关于《岩体力学》课

第一章 绪 论

总学时： 40 学时 讲课： 32 学时 实验： 6 学时 作业： 2-3 次

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