•过于追求“精确”
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➢ 地质力学理论
不足：•过分强调节理、裂隙作用
•过分依赖经验、忽视理论
现代发展阶段(20世纪60年代~现在)
➢ 复杂多样的力学模型；
➢ 各种理论、方法的应用，特别是非线性理论的应用；
➢ 建立了自己的分析原理和计算方法
•损伤力学
•离散元
•DDA法
•流形法
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1.6 岩土的成因类型及其工程地质特征
地壳 地球，赤道半径（6378.140km），两极半径（6356.779km）。 大约有70.8%的面积海域，有29.2％的面积为陆地。 由地壳、地幔、地核组成。
地球内部构造
1-地壳；2-地幔；3-地核；4-液态外部地核； 51-固5 态内部地核；6-软流圈；7-岩石圈
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研究方法
➢ 工程地质研究方法 ➢ 科学实验方法 ➢ 数学力学分析方法
•力学模型 •分析方法
⊙数值分析方法 ⊙模糊聚类和概率分析
⊙模拟分析 ➢ 整体综合分析方法
•采用多种方法并考虑多种因素 •采用确定性分析方法与不确定性研究方法
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1.4 地下工程的特点
第一章 绪论
1.1岩石力学定义 岩石力学的学科性质
➢ 新兴学科 ➢ 边缘学科 ➢ 应用性和实践性很强的应用基础学科
岩石力学应用范围
➢ 与岩石工程相关的工程领域
岩石力学定义
➢ 研究岩石的力学性状（behaviour）的一门理论科学， 同时也是应用科学；
➢ 是力学的一个分支； ➢ 研究岩石对于各种物理环境的力场所产生的效应；
•扰动状态概念理论
➢ 不确定性分析研究方法和理论体系
➢ 系统科学
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1.3岩石力学的研究范畴和内容、研究方法
研究范畴和内容
➢ 岩体的地质力学模型及其特征
➢ 岩石与岩体的物理力学性质
➢ 研究岩体起始应力状态以获取地下结构及围岩稳定 性分析所必须的外荷载条件
➢ 岩体中开挖卸载引起岩体应力状态的重分布及围岩 应力集中的计算理论、计算方法，围岩稳定性的评 价、预测以及由此引起的支护原理、支护方式、方 法，支护结构体系的设计计算理论和方法
地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力；
几何不稳定结构在地下可以是稳定的；
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1.5 影响因素与约定
影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素
➢ 矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然 元素和化合物；
➢ 结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及 相互结合的情况；
2000 [7] 《岩石力学基础教程》，侯公羽 主编，机械工业出版社，2011、1 [8] 《Engineering Rock Mechanics》，上、下卷（中译本）J.A.
Hudson; J.P. Harrison 著，冯夏庭等译，科学出版社，2009 [9] 《岩体力学性质》，李先炜 编，煤炭工业出版社，1990
➢ 构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；
约定
➢ 岩石为不分“岩体”和“岩块”时的统称； ➢ 岩体=岩块+弱面 ➢ 岩体中由弱面分割包围的即是岩块；
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主要参考书
[1] 《岩石力学与工程》，蔡美峰 主编，科学出版社，2002 [2] 《高等岩石力学》，周维垣主编，中国水利水电出版社，1990 [3] 《岩石力学基础》，张清、杜静编著，中国铁道出版社，1997 [4] 《岩石力学简明教程》，李世平等编．北京：煤炭 工业出版社，1996 [5] 《岩体力学》，沈明荣主编．上海：同济大学出版社，1999 [6] 《矿山岩体力学》，高延法、张庆松编著，中国矿业大学出版社，
➢ 施工工艺、施工方法、施工过程对岩体工程稳定性 的影响及其优化
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岩石力学在岩体工程中的应用
➢ 地下硐室围岩的稳定性研究
•应力分布
•围岩变形
•围岩压力
•围岩加固
➢ 岩坡的稳定性研究
•稳定性
•应力分布、变形和破坏
•岩坡的失稳
➢ 岩基的稳定性研究
•应力
•变形
•承载力 •稳定性
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Hale Waihona Puke 建议的定义➢ 由于岩石力学性质不确定性和复杂性 ➢ 岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和
工程功能的科学。
研究岩石力学的目的
➢ 地下工程事故中，约1/3—1/2是由于支护不当或支护 不及时造成的；
➢ 井巷工程成本中，支护及维护费用约占40—60%； ➢ 目的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降
岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如 岩石具有节理和塑性段的扩容(剪胀)现象等；
地下工程是先受力(原岩应力)，后挖洞(开巷)； 深埋巷道属于无限城问题，影响圈内自重可以
忽略；
大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；
围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形 及支护所受的荷载与位移；
地下工程结构容许超负荷时具有可缩性；
低维护成本，减少支护事故。
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1.2岩石力学的发展和概貌
初级阶段（19世纪末~20世纪初）
➢ 海姆净水压力假说
➢ 朗金假说
➢ 金尼克假说
经验理论阶段（20世纪初~20世纪30年代）
➢ 普氏理论
➢ 太沙基理论
经典理论阶段
➢ 连续介质理论
不足：•忽视地应力的作用
•忽视施工过程（时变性）
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国内、外有关岩石力学的主要杂志
（1）《国际岩石力学与采矿科学》（International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences）主编：Zimmeman，名誉主编： Hudson；Pergamon出版社和Elsevier Science出版社出版；SCI、EI收录 （2）《岩石力学与岩石工程》（Rock Mechanics and Rock Engineering） 主编：Kovari和Einstein；Springer—Verlag出版; SCI、EI收录 （3）《岩石力学与工程学报》中国岩石力学与工程学会主办，科学出版 社出版； EI收录 （4）《岩土力学》中科院武汉岩土力学研究所主办； EI收录 （5）《岩土工程学报》中国土木工程学会主办； EI收录 （6）《地下空间与工程学报》中国岩石力学与工程学会、重庆大学办；