巖石力學(xué)教案2007-32

重慶大學(xué)采礦工程專業(yè)必修課程巖石力學(xué)

主講人：許江二OO九年五月十八日課堂作業(yè)：試簡要論述巖石與巖體之間的辯證關(guān)系。回答要點(diǎn)：1)巖石：由一種或幾種礦物組成的具有一定結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的集合體稱為巖石。2)巖體：狹義上講，把工程作用涉及到的地質(zhì)體也狹義地稱為巖體；廣義來看，把地質(zhì)體作為工程作用或力學(xué)作用對象研究時(shí)，稱該地質(zhì)體為巖體。3)辯證關(guān)系：巖石是構(gòu)成巖體的基本組成單元，巖體是被結(jié)構(gòu)面切割的巖石，即巖體由巖石（結(jié)構(gòu)體）和結(jié)構(gòu)面構(gòu)成。目錄緒論第1章

巖石物理力學(xué)性質(zhì)第2章巖體力學(xué)性質(zhì)第3章地應(yīng)力及其測量第4章巖石本構(gòu)關(guān)系與強(qiáng)度理論第三章地應(yīng)力及其測量1.概論2.地應(yīng)力的成因3.地應(yīng)力分布的基本規(guī)律4.地應(yīng)力測量的基本原理和方法5.直接測量法6.間接測量法7.影響地應(yīng)力測量精度的主要問題及其改進(jìn)技術(shù)1概論

1)地應(yīng)力測試的必要性

2)地應(yīng)力的定義與組成

3)地應(yīng)力研究的歷史

4)分析地應(yīng)力分布的兩種主要觀點(diǎn)2地應(yīng)力的成因大陸板塊邊界受壓引起的地應(yīng)力場地幔熱對流引起的地應(yīng)力場由地心引力引起的地應(yīng)力場巖漿侵入引起的地應(yīng)力場地溫梯度引起的地應(yīng)力場地表剝蝕引起的地應(yīng)力場3地應(yīng)力分布的基本規(guī)律地應(yīng)力是一個(gè)具有相對穩(wěn)定的非穩(wěn)定應(yīng)力場，它是時(shí)間和空間的函數(shù)實(shí)測垂直應(yīng)力基本等于上覆巖層的重量水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力平均水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的比值隨深度增加而減小，但不同地區(qū)變化的速度不同最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力也隨速度呈線性增長關(guān)系最大水平主應(yīng)力和最小水平主應(yīng)力之值一般相差較大，顯示出很強(qiáng)的方向性地應(yīng)力分布受地形、地表剝蝕、風(fēng)化、巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體力學(xué)性質(zhì)、溫度和地下水等因素的影響4地應(yīng)力測量的基本原理和方法

1)巖體中任一點(diǎn)三維應(yīng)力狀態(tài)的表述

2)地應(yīng)力測量的基本方法按測量手段按測量原理按測量參數(shù)是否地應(yīng)力分量：直接測量間接測量5直接測量法

1)扁千斤頂法

2)剛性包體應(yīng)力計(jì)法

3)水壓致裂法

4)聲發(fā)射法第三章地應(yīng)力及其測量1.概論2.地應(yīng)力的成因3.地應(yīng)力分布的基本規(guī)律4.地應(yīng)力測量的基本原理和方法5.直接測量法6.間接測量法7.影響地應(yīng)力測量精度的主要問題及其改進(jìn)技術(shù)6間接測量法1)全應(yīng)力解除法2)局部應(yīng)力解除法3)松弛應(yīng)力測量法4)孔壁崩落測量法5)地球物理探測法1)全應(yīng)力解除法基本原理測量步驟幾種主要的方法基本原理：

使測點(diǎn)巖體完全脫離地應(yīng)力作用的方法。測量步驟：幾種主要的方法：孔徑變形法：158孔底應(yīng)變法：162孔壁應(yīng)變法：165空心包體應(yīng)變法：168實(shí)包體應(yīng)變法：171孔徑變形法(158)：即通過應(yīng)力解除過程中鉆孔直徑的變化而計(jì)算出垂直于鉆孔軸線的平面內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，并可通過三個(gè)互不平行鉆孔的測量確定一點(diǎn)的三維應(yīng)力狀態(tài)。垂直于鉆孔軸線的平面內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)求解式：孔底應(yīng)變法：162工作步驟觀測系統(tǒng)應(yīng)變花種類：等角應(yīng)變花、直角應(yīng)變花對于等角應(yīng)變花，孔底平面內(nèi)的應(yīng)力按下式計(jì)算：孔壁應(yīng)變法(165)：即通過應(yīng)力解除過程中測量鉆孔表面的應(yīng)變即可求出鉆孔表面的應(yīng)力并進(jìn)而計(jì)算出原沿應(yīng)力狀態(tài)?？招陌w應(yīng)變法：168實(shí)心包體應(yīng)變法：1712)局部應(yīng)力解除法（150）基本原理：只實(shí)現(xiàn)測點(diǎn)的部分應(yīng)力解除。主要方法：切槽解除法平行鉆孔法中心鉆孔法切槽解除法平行鉆孔法中心鉆孔法3)松弛應(yīng)力測量法微分應(yīng)變曲線分析法基本原理（153）測量步驟（153）非彈性應(yīng)變恢復(fù)法基本原理（155）測量步驟（155）4)孔壁崩落測量法：（155）鉆孔壁的優(yōu)勢崩落方向破壞點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)方程：（156）主應(yīng)力的基本計(jì)算式：（156）5)地球物理探測法聲波觀測法（157）基本原理測量步驟超聲波譜法（157）基本原理測量步驟第三章地應(yīng)力及其測量1.概論2.地應(yīng)力的成因3.地應(yīng)力分布的基本規(guī)