从岩体构造一力学特性上看,大体上可分为无裂隙岩 体和裂隙岩体两大类。地下工程在多数情况下是修筑在裂 隙岩体中的。裂隙岩体的地质构造特征是结构面的存在 岩石只是岩体构成的一部分,它的性质不能代表岩体 的物性,这一点是必须明确的。由上述条件决定的岩体构 造一力学特性是它的非连续性、非均质性、各 变性。 五、岩体的破坏准则 理论和试验研究都表明,多数岩石在初始应力状态下 处于弹性阶段,而在开挖成洞后,洞室周围岩体将产生松弛 或进入塑性状态
从岩体构造—力学特性上看，大体上可分为无裂隙岩 体和裂隙岩体两大类。地下工程在多数情况下是修筑在裂 隙岩体中的。裂隙岩体的地质构造特征是结构面的存在。 岩石只是岩体构成的一部分，它的性质不能代表岩体 的物性，这一点是必须明确的。由上述条件决定的岩体构 造－力学特性是它的非连续性、非均质性、各向异性和突 变性。 五、岩体的破坏准则 理论和试验研究都表明，多数岩石在初始应力状态下 处于弹性阶段，而在开挖成洞后，洞室周围岩体将产生松弛 或进入塑性状态
弹塑性模型的基本概念是认为岩石在屈服极限之前,只 有可恢复的弹性变形,达到屈服极限以后,变形由可恢复的 弹性变形和不可恢复的永久变形(塑性变形)两部分组成,弹 性变形按弹性理论计算,塑性变形按塑性理论计算。 材料随着外力的增加由弹性状态过渡到塑性状态。当应 力的数值等于屈服极限σ时,材料屈服,开始产生塑性变形 而σ=就是单向应力状态下的屈服条件,也称作“ 件”,它是判断是否达到塑性状态的准则 目前,在实际设计中,采用最多的是摩尔一库仑砂准 则。图44表示受到主应力(σ1>a3)作用时,材料屈服的应力圆
弹塑性模型的基本概念是认为岩石在屈服极限之前，只 有可恢复的弹性变形，达到屈服极限以后，变形由可恢复的 弹性变形和不可恢复的永久变形(塑性变形)两部分组成，弹 性变形按弹性理论计算，塑性变形按塑性理论计算。 材料随着外力的增加由弹性状态过渡到塑性状态。当应 力的数值等于屈服极限 时，材料屈服，开始产生塑性变形， 而 就是单向应力状态下的屈服条件，也称作“塑性条 件” ，它是判断是否达到塑性状态的准则。 目前，在实际设计中，采用最多的是摩尔—库仑破坏准 则。图4-4表示受到主应力( > )作用时，材料屈服的应力圆。 c = c 1 3
由图可知 sIn p +2+2 sIn sin y 1+ sin (p 图44材料强度包络线及应力圆 SIn 格里非斯认为,内部有裂隙的材料,在裂隙的尖端部位将引起 应力集中,从而导致材料强度的降低。当拉应力集中值超过材 料的抗拉强度时,裂隙就会扩展,从而导致岩石破坏。为了计 算应力集中值,将这些裂隙假定为很小的扁平椭圆裂纹,按平 面状态破坏理论处理,如图4-5所示
σC σ3 σ1 φ C x σ τ 0 由图可知 2x sin 1 3 1 3 + + − = sin 1 sin 2 − = c x 1 sin 1 sin − + = 0 1 − 3 − c = 图4-4 材料强度包络线及应力圆 格里非斯认为，内部有裂隙的材料，在裂隙的尖端部位将引起 应力集中，从而导致材料强度的降低。当拉应力集中值超过材 料的抗拉强度时，裂隙就会扩展，从而导致岩石破坏。为了计 算应力集中值，将这些裂隙假定为很小的扁平椭圆裂纹，按平 面状态破坏理论处理，如图4-5所示
1111 除了上述准则外,尚有许多其他的 破坏准则,如 Mises准则、 Drucker- Prager准则等。 六、岩体的流变特性 图45格里非斯准则 流变包括两方面:一种是指作用的应力不变,而应变 随时间增长,即所谓蠕变;另一种则是作用的应变不变, 而应力随时间而衰减,即所谓松弛,如图4-6所示
图4-5 格里非斯准则 除了上述准则外，尚有许多其他的 破坏准则，如Mises准则、DruckerPrager准则等。 六、岩体的流变特性 流变包括两方面：一种是指作用的应力不变，而应变 随时间增长，即所谓蠕变；另一种则是作用的应变不变， 而应力随时间而衰减，即所谓松弛，如图4-6所示
=常数 e=常数 a)蠕变曲线 (b)松弛曲线 图4-6岩体的流变 七、岩体结构分类及其破坏特征 工程地质学中把岩体划分为四大种结构类型: Ⅰ整体结构、块状结构 Ⅱ.层状结构、板状结构 Ⅲ碎裂结构、镶嵌结构、层状碎裂结构 Ⅳ散体结构
图4-6 岩体的流变 七、岩体结构分类及其破坏特征 工程地质学中把岩体划分为四大种结构类型： Ⅰ.整体结构、块状结构 Ⅱ.层状结构、板状结构 Ⅲ.碎裂结构、镶嵌结构、层状碎裂结构 Ⅳ.散体结构