岩體工程地質力學
『壹』 如何採取岩石的工程地質物理力學樣
RQD:岩石質量指標,用直徑為75mm的金剛石鑽頭和雙層岩芯管在岩石中鑽進,連續取芯,回次鑽進所取岩芯中,長度大於10cm的岩芯段長度之和與該回次進尺的比值,以百分比表示。5.4.2 鑽孔工程地質編錄5.4.2.1 鑽孔工程地質編錄內容包括:統計與描述岩芯塊度,繪制岩芯塊度柱狀圖;統計節理裂隙;確定鑽孔中流砂層、破碎帶、裂隙密集帶、風化帶與軟弱夾層、岩溶發育帶、蝕變帶的位置和深度;並可按工程地質岩組用點荷載儀測定岩石力學指標。5.4.2.2 按鑽進回次測定岩石質量指標(只RQD),確定不同岩組RQD值的范圍和平均值。RQD值一般按公式(2)計算確定; (2)式中:Lp——某岩組大於10cm完整岩芯1)長度之和,m; Lt——某岩組鑽探總進尺,m。 註:1)小於10cm岩芯若為鑽進過程中機構破碎,則應上、下對接,其長度大於10cm時應參與計算;當鑽頭內徑小於54.1mm時,RQD值作適當降低,根據經驗降低20%~50%。5.4.2.3 根據RQD值,按附錄E劃分岩石質量等級和岩體質量等級。5.4.3 坑道工程地質編錄5.4.3.1 對礦區的勘探坑道應全部進行工程地質編錄,工程地質條件簡單的礦區可適當減少,有生產坑道時可選擇典型坑道進行。5.4.3.2 坑道工程地質編錄內容包括:對坑道所揭示的岩層劃分岩組,重點觀察描述軟弱夾層、風化帶、構造破碎帶、蝕變帶、岩溶發育帶的特徵,分布、產狀、溶蝕現象;系統採取岩(礦)石物理力學試驗樣;統計節理裂隙;詳細描述地下水活動對井巷圍岩穩固性的影響及工程地質問題發生的位置不穩定地段掘進與支護方法。坑道變形地段必要時設置工程地質觀測點,進行長期觀測。5.4.4 工程地質鑽探 5.4.4.1 鑽探深度:露采礦區宜控制到最終坡腳或坑底以下30—50m;井下開采礦區控制到礦床主要儲量標高以下30—50m。5.4.4.2 鑽孔孔徑以滿足採取岩、土物理力學試驗樣規格為准。5.4.4.3 要求全部取芯鑽進。岩芯採取率,可根據不同的目的確定。5.4.4.4 應進行物探測井,結合鑽探地質剖面,確定岩石風化帶深度、構造破碎帶、岩溶發育帶及層間軟弱夾層的分布部位。5.4.5 工程地質測試5.4.5.1 勘探礦區應選取代表性岩、土室內試樣,測定其物理力學性質。工程地質條件中等—復雜的礦區,除選取代表性室內試樣外,還可應用點荷載儀、攜帶式剪切儀進行鑽孔及野外現場測試。5.4.5.2 室內岩(土)樣試驗項目,按開采方式、礦區實際情況,結合工程地質評價要求參照附錄J選作。5.4.5.3 岩(土)樣采樣要求a. 井采礦區對一期開拓水平以上礦體及其圍岩按不同岩石分別采樣;露采礦區應在邊坡地段自上而下分組采樣。b. 塊狀、層狀岩類按不同岩石采樣;鬆散軟弱岩類,若岩性較均一,厚度大於10m時,每10m采一組樣;岩性不均一時,根據岩性結構特徵分層采樣。c. 塊狀、層狀岩類可直接從岩芯采樣;鬆散軟弱岩類應利用坑道或山地工程采樣,如在鑽孔中取樣,則應採取專門取芯工具,砂礫石樣應保持原級配。d. 采樣規格與數量可根據實驗室的具體要求確定。
『貳』 岩體在地質和力學特徵方面與岩石相比有何主要區別
岩體是由多種岩石組成的!岩體的力學性質是由組成岩體的岩石性質和其結構面決定的!岩石的力學性質則是由岩石形成中的排列結構,軸系決定的!
『叄』 巷道圍岩岩體工程地質力學特性, 巨厚鬆散層覆蓋風氧化帶岩層工程地質條件分析。這兩個論文題目那個好寫,
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『肆』 岩體力學的形成與發展
岩體力學的形成和發展,是與岩體工程建設的發展和岩體工程事故分不開的。岩塊物理力學性質的試驗,地下洞室受天然水平應力作用的研究,可以追溯到19世紀的下半葉。20世紀初,出現了岩塊三軸試驗,課題內容主要集中在地下工程的圍岩壓力和支護方面。1920年,瑞士聯合鐵路公司採用水壓洞室法,在阿爾卑斯山區的阿姆斯特格隧道中,進行原位岩體力學試驗,首次證明岩體具有彈性變形性質。不久,彈性力學被引入岩體力學的研究,並成為解決岩體工程問題的重要理論基礎。
1950~1960年,岩體力學擴大了應用范圍,得到了比較全面的發展。這一時期除了地下洞室圍岩穩定性研究以外,還有岩質邊坡和地基岩體穩定性研究等;開始利用深孔應力解除法,實測岩體中的天然應力;岩體的空隙性,特別是岩體的裂隙空隙性、岩體中的不連續面,以及岩體力學性質的各向異性和不連續性的研究,被提到重要地位;逐漸發展了原位岩體性質的各項測試技術和試驗研究;在預測和評價岩體穩定性方面,發展了圖解分析法,以及塊體極限平衡理論分析法;在加固和穩定岩體措施方面,提出了效果良好的錨噴法。這一時期形成了著名的奧地利學派,他們認為岩體力學屬不連續介質力學,岩體的強度和變形特性,主要受岩體結構內部單元岩塊之間的聯結力以及岩塊之間的相對位移所控制。他們的研究成果,促進了岩體力學的發展。
1957年,法國的J.塔洛布爾(曾譯J.塔羅勃)著《岩石力學》,從岩體概念出發,較全面系統地介紹了岩體力學的理論和試驗研究方法及其在水電工程上的應用。至50年代末期,岩體力學形成了一門獨立的學科。60年代以來,岩體力學的發展進入了一個新的歷史時期,研究內容和應用范圍不斷擴大,對不連續面力學效應和岩體性能進行了研究,取得了成果和發展;有限元法、邊界元法、離散元法先後被引入,岩體中天然應力量測的加強與其分布規律不斷被揭示。
在中國,系統地研究岩體力學始於50年代初期。1952年出版了《礦內地壓與頂板管理論文專集》。1956年開始開展了原位岩體力學性質的試驗研究。1965年明確提出了岩體結構概念,並逐漸形成了岩體力學性質和岩體穩定性主要受岩體結構控制的「岩體結構控制論」,為岩體力學的發展作出了貢獻。 形成歷史 發展前沿 1951年,在奧地利創建了地質力學研究組,並形成了獨具一格的奧地利學派。
¬同年,國際大壩會議設立了岩石力學分會。
¬1956年,美國召開了第一次岩石力學討論會。
¬1957年,第一本《岩石力學》專著出版。
¬1959年,法國馬爾帕塞壩潰決,引起岩體力學工作者的關注和研究。
¬1962年,成立國際岩石力學學會(ISRM)。
¬1966年,第一屆國際岩石力學大會在葡萄牙的里斯本召開。 岩體結構與結構面的模擬模擬、力學表述及其力學機理問題
裂隙化岩體的強度、破壞機理及破壞判據問題
岩體與工程結構的相互作用與穩定性評價問題
軟岩的力學特性及其岩體力學問題
水-岩-應力耦合作用及岩體工程穩定性問題
高地應力岩體力學問題
岩體結構整體綜合模擬反饋系統與優化技術
岩體動力學、水力學與熱力學問題
岩體流變與長期強度問題
岩體工程計算機輔助設計與圖像自動生成處理。
『伍』 節理岩體的地質力學csir分類考慮哪些參數
節理岩體中含有大量不同尺寸、不同分布的結構面,其力學性質與結構面的密度、分布形式又密切相關。現就岩體的節理進行分析,確定力學參數。 1.節理岩體的強度 目前最簡單而且使用最廣泛的摩爾—庫侖屈服准則(Coulomb ,1773) ,其表達式為:τ = c+σtanφ 由於現場實測費用很高,岩體力學參數的取值往往以岩塊的試驗結果為基礎,經工程弱化處理來求得。目前,岩石力學參數工程弱化的方法有費辛科(ΦuceHko) 法,M. Georigi 法、節理岩體的CSIR 工程地質分類法、E. Hoek 法和經驗析減法等。 2.岩體的變形特性 岩體的應力應變關系一般是非線性的而且與圍壓有關,節理岩體的變形模量值與節理密度J n ,節理與最大主應力的夾角β以及節理強度有關,通過對實驗數據的統計分析處理,可以得出一個經驗公式為: Er =Ej/Ei= exp (-a ×Jf ) 式中:Er —彈性模量比 Ei —岩塊的切線彈性模量 Ej —節理岩體的彈性模量 a —從實驗曲線得出的參數,可以由表1確定 Jf —節理系數,與節理密度、節理的角度以及節理的粗糙度有關 Ramanurthy 也提出了在不同圍壓條件下節理岩體的彈性模量值,其計算公式為: Ejo / Ej = 1 - exp[-0.1(σci/σ3)] σcr =σcj /σci =exp (-0. 008Jf ) 式中 Ejo ———節理岩體...
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『陸』 岩體力學的學科分支
廣義地講,岩體力學包括如下分支: (1)工程岩體力學——為各類建專築工程及采礦工程等服務的屬岩體力學,重點是研究工程活動引起的岩體重分布應力以及在這種應力場作用下工程岩體(如邊坡岩體、地基岩體和地下洞室圍岩等)的變形和穩定性。通常所講的《岩體力學》就是指的《工程岩體力學》。 (2)構造岩體力學——為構造地質學、找礦及地震預報等服務的岩體力學,重點是探索地殼深部岩體的變形與斷裂機理,為此需研究高溫高壓下岩石的變形與破壞規律以及與時間效應有關的流變特徵。 (3)破碎岩石力學——為掘進、鑽井及爆破工程服務的岩體力學,主要是研究岩石的切割和破碎理論以及岩體動力學特性。
『柒』 岩體力學包括哪三種分類,各有何側重
岩體力學是工程力學與工程地質學相互滲透的邊緣學科。主要研究一定地質環境中的岩石和岩體的強度、變形破壞、破碎等規律,合理利用岩體,避免不利因素,並制定岩體改造方案和技術措施。
岩體力學是一門十分年輕的學科。第二次世界大戰以後,土木工程建設規模不斷擴大,高壩,深埋長隧道、大跨度高邊牆地下建築相繼出現,對岩體力學理論和技術的需求日益迫切,岩體力學工作逐步發展起來。
1951年,在奧地利的薩爾茨堡組織了第一個地區性岩石力學協會。1962年,在該協會倡議下成立了國際岩石力學學會,並於1966~1983年間召開了五次國際岩石力學討論會,對岩體力學發展起了推動作用。
中國在1949年以後,在水利水電建設過程中形成自己的岩體力學勘測試驗隊伍,成立了中國科學院岩體土力學研究所、長江水利水電科學院岩基研究室等研究機構,促進了中國岩體力學的發展。
二十世紀70年代以來,在一些高等院校中建立了岩體力學教研室,開設了岩體力學課;在一些工程勘察設計院中建立了岩體力學試驗研究隊伍。開始了對高壩壩基,大跨度高邊牆地下洞室圍岩穩定性,及高達300米以上的岩質邊坡穩定性問題,以及對岩石流變、岩石斷裂及岩體結構力學效應等理論開展了研究。
岩體力學的發展可分為兩個階段:連續介質力學階段。把岩體視為一種完整的連續介質材料,將連續介質力學的理論和方法,特別是把土力學理論移植過來,用於解決在工程建設中遇到的岩體力學問題。這是岩體力學發展的早期階段;
碎裂岩體力學階段。在20世紀50年代末和60年代初,國際上發生了幾次大型水壩工程事故。在對這些重大事故研究過程中,逐漸注意到岩體並不是完整一塊,而是由節理、斷裂等切割成的碎裂岩體。在岩體力學研究中重視了節理、斷裂面等力學作用,提出了不連續性、不均勻性、各向異性是岩體的重要特徵;注意到尺寸效應等現象。在力學分析上出現了塊體分析的理論和方法。
當前,連續介質力學理論仍具有支配作用。同時,正在注意研究碎裂介質岩體力學分析理論和方法;研究結構力學的理論和方法在岩體力學研究中的應用;研究運用岩體變形觀測反分析與岩體改造措施相結合的實用岩體力學問題,不斷地深入認識岩體,修改設計,補充岩體改造措施,使岩體工程設計逐步完善,並有了一套應用岩體力學的理論和方法。
岩體力學主要研究岩體上各種工程地基的變形、破壞;岩體邊坡的變形、破壞;地下工程的圍岩變形、破壞、開挖和支護;岩體改造方案及技術。必須研究的基本問題有:岩體結構,特別是結構面的地質規律;岩體中應力,包括地應力及工程建設引起的二次應力;岩體變形規律;岩體破壞機制及強度理論;岩體水力學理論。
岩體力學的基本理論主要有岩體地質研究 、岩體力學試驗和實驗、岩體的力學分析和;岩體改造方案及技術措施研究。這四部分研究工作與岩體工程研究的階段相對應,逐步地開展和應用。
岩體力學的應用主要是與岩體工程階段結合分為三類:岩體力學特性普查 、專門岩體力學問題研究和岩體變形觀測監測及反分析。
其他建築學分支學科
建築學概述、建築物理學、建築光學、建築熱工學、建築聲學、建築經濟學、建築構造學、建築設計學、室內聲學、室內設計學、園林學、城市規劃、土木工程、工程力學、水力學、土力學、岩體力學、濱海水文學、道路工程學、交通工程學、橋梁工程學、水利工程學
『捌』 工程地質力學的建立與進展
60年代中國學者在大量工程地質實踐的基礎上,認識到構造的重要性,從而提出了「岩體結構」的觀點。同時,法國的岩體力學學家Muller L等也認識到岩體結構的重要性。70年代谷德振等提出「岩體工程地質力學」的新概念。它以地質歷史的發展過程——建造與構造,並運用地質力學觀點,研究了岩體的工程地質特性及力學的成因問題。它包括了岩體結構的解析和表徵,岩體結構的力學特性和效應,工程岩體變形破壞機制的分析,工程岩體穩定性的預測和評價等一系列問題。現已初步建立了工程地質力學的理論體系與研究方法。俄羅斯學者最近認為應考慮土體結構。這樣工程地質力學就應將岩體和土體的工程地質力學都包括在內。
80年代岩體工程地質力學進一步發展,提出了岩體結構力學新概念。它主要研究地質模型的力學效應,即把地質模型轉化為力學模型,在此基礎上進一步將力學模型與岩體變形破壞機制有關要素,轉為定量的數學語言表達,進行岩體穩定性的力學分析,作為工程設計的依據。
對於土和土體的工程地質研究,最初是把土作為連續介質,但由於土的特殊物質組成和結構連接,其應力-應變關系為非線性隨時間變化的流變狀態,因此不僅從宏觀力學上用模型方法,而其從土的微觀結構,通過各種結構類型加以量化,建立土的微觀力學模型,這在國內外都取得了相當大的進展。
中國對軟土、黃土等特殊性土以及軟岩、泥化夾層的流變特性和模型研究,解決不少實際工程中土體變形、地基穩定分析等問題。土的微觀結構研究由於測試技術的發展,在80年代進展較快。取得的重要成果有:制樣技術上由風干法發展為凍干法,探討了土的結構對其蠕變及強度的影響,對粘性土及一些特殊性土的微觀結構和工程地質性質關系,以及對微結構的計算機圖像處理技術等。近年來工程地質學家認為土體結構既然對其工程性質有重要制約作用,就應把建立土的結構性本構(計算)模型作為核心問題,提出發展「土體微結構力學」作為土體工程地質研究的新領域。
工程地質力學的發展要求地質研究與工程高度結合,發展工程結構和地質結構的依存關系和相互作用理論。近年來王思敬等採用系統科學原理,提出了工程地質力學綜合集成理論和方法(The Engineering Geomechanics Meta-Synthesis,簡稱EGMS),以期使工程地質力學的定量評價和預測提高到新的水平。
『玖』 岩石力學,土力學與工程地質學有何關系
岩石力學主要是分析不同岩石的內部受力情況,土力學主要是研究上覆土層的受力。