1、岩岩 石石 力力 学学Rock Mechanics第二章第二章 岩石的物理性状（性质）岩石的物理性状（性质）第四章第四章 岩石的变形岩石的变形第六章第六章 矿山压力与围岩稳定性矿山压力与围岩稳定性 第八章第八章 岩坡稳定分析岩坡稳定分析 对象：对象：岩石岩石对象对象岩石材料岩石材料地壳中坚硬的部分地壳中坚硬的部分；方法方法：力学的观点、理论、方法力学的观点、理论、方法 综合：岩石力学就是综合：岩石力学就是用力学的理论，观点和方法去研用力学的理论，观点和方法去研究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科。（。（实际上也实际上也称为称为“岩体力学岩体力学”，是水利
2、学科的一个重要分支学科），是水利学科的一个重要分支学科）1.1.1 岩石力学的概念岩石力学的概念 作为作为力学的一个分支力学的一个分支，岩石力学主要，岩石力学主要解决解决水利、土木工程水利、土木工程等建设中的岩石工程问题等建设中的岩石工程问题，它是一门新兴的它是一门新兴的,与有关学科相互与有关学科相互交叉的工程学科交叉的工程学科,需要需要应用数学应用数学、固体力学固体力学、流体力学流体力学、地质地质学学、土力学土力学、土木工程学土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。等知识，并与这些学科相互渗透。a、既古老，又年轻、既古老，又年轻 1.1.2 岩石力学的特点岩石力学的特点 1）研究的广泛性）研
3、究的广泛性 古老：旧石器时期古老：旧石器时期(岩石作为生产工具岩石作为生产工具)，利用石器生活场，利用石器生活场所及宗教建筑等所及宗教建筑等(洞穴、房屋、桥梁洞穴、房屋、桥梁、都江堰、埃及、都江堰、埃及金字塔、巴比伦人的金字塔、巴比伦人的“空中花园空中花园”等等)；年轻：从年轻：从20世纪世纪40年代开始（美国，法国，意大利、中国年代开始（美国，法国，意大利、中国修建了大量的岩体工程）。修建了大量的岩体工程）。1.1.2 岩石力学的特点岩石力学的特点p人类最早接触和最早使用的材料：旧、中、新石器时代的标人类最早接触和最早使用的材料：旧、中、新石器时代的标志是人类使用岩土材料的水平；志是人类使用
4、岩土材料的水平；p土与文化：几大古文明中人类起源的传说：不约而同地认为土与文化：几大古文明中人类起源的传说：不约而同地认为人是上帝（神）用土创造的；人是上帝（神）用土创造的；p表土与人类文明：人类的几大古文明的发生与衰落表土与人类文明：人类的几大古文明的发生与衰落;p土地与农业：土地与农业：“普天之下，莫非王土普天之下，莫非王土”权力与财富权力与财富；朝；朝代的更替；农民战争代的更替；农民战争 p农业文明土与水农业文明土与水p目前名川大河的中下游，土层深厚目前名川大河的中下游，土层深厚形成农业、经济、文化、形成农业、经济、文化、政治中心政治中心p海洋文化：三角洲文明（交通与信息）海洋文化：三角
5、洲文明（交通与信息）p岩土与哲学的天然联系。岩土与哲学的天然联系。岩土与哲学的关系岩土与哲学的关系 20世纪下半叶发生了世纪下半叶发生了3次震惊水利水电工程界的重大工程次震惊水利水电工程界的重大工程事故：法国事故：法国Malpasset双曲拱坝溃坝；意大利双曲拱坝溃坝；意大利Vajout双曲拱坝双曲拱坝近坝库区左岸发生近坝库区左岸发生2.5亿亿m3的大滑坡；美国的大滑坡；美国Teton土坝在岩基土坝在岩基坝段溃决。大大促进了岩石力学的发展。坝段溃决。大大促进了岩石力学的发展。在我国：在我国：1958年，三峡岩基组成立并着手开始三峡坝区岩石力学年，三峡岩基组成立并着手开始三峡坝区岩石力学的研究；
6、的研究；1970年，万里长江第一坝年，万里长江第一坝葛洲坝水电站修建时，成葛洲坝水电站修建时，成立的专门的岩石力学研究机构；立的专门的岩石力学研究机构；近年来，随着大量矿山、交通、国防、水电工程的修建，从事近年来，随着大量矿山、交通、国防、水电工程的修建，从事岩石力学研究的科技人员大幅增加，大大促进了岩石力学学科的发岩石力学研究的科技人员大幅增加，大大促进了岩石力学学科的发展，我国的岩石力学工作者在世界岩石力学领域也逐渐占有一席之展，我国的岩石力学工作者在世界岩石力学领域也逐渐占有一席之地，如我国的冯夏庭教授。地，如我国的冯夏庭教授。1979年，中国（年，中国（CRSM）加入国际岩石力学学会）
7、加入国际岩石力学学会ISRM；1.1.2 岩石力学的特点岩石力学的特点 1）研究的广泛性）研究的广泛性 b、跨行业、跨行业 三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程三峡水利枢纽工程金金沙沙江江溪溪洛洛渡渡水水电电站站金金沙沙江江溪溪洛洛渡渡水水电电站站金金沙沙江江溪溪洛洛渡渡水水电电站站中国第二大水电站，坝高278m锦屏一级水电站锦屏一级水电站世界上最高的混凝土双曲拱坝，最大坝高305m 锦屏一级水电站地下厂房锦屏一级水电站地下厂房(1)1)锦屏一级水电站地下厂房锦屏一级水电站地下厂房(2)2)锦屏二级水电站超长引水隧洞锦屏二级水电站超长引水隧洞锦屏二级
8、水电站锦屏二级水电站锦屏水电站世界级高边坡工程锦屏水电站世界级高边坡工程龙滩水电站龙滩水电站中国第三大水电站，三项世界之最中国第三大水电站，三项世界之最 1、规模最大的地下厂房。厂房长、规模最大的地下厂房。厂房长.m，宽，宽.m，高，高.m。2、最高的碾压混凝土大坝。最大坝高、最高的碾压混凝土大坝。最大坝高.m，坝，坝顶长顶长m，坝体混凝土方量万立方米。，坝体混凝土方量万立方米。3、提升高度最高的升船机。全长多、提升高度最高的升船机。全长多m，最大，最大提升高度提升高度m。原世界第一，现世界第二大水原世界第一，现世界第二大水电站！电站！1.1.2 岩石力学的特点岩石力学的特点 2）研究对象的复
9、杂性）研究对象的复杂性 a、组成、组成 岩石岩石地质体（单独的力学性质地质体（单独的力学性质+耦合效应）；岩块、耦合效应）；岩块、结构面结构面组合形成；块状结构、破碎结构、离散结构组合形成；块状结构、破碎结构、离散结构 Rock and Rock Mass b、背景、背景 地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作用等）用等）1.1.2 岩石力学的特点岩石力学的特点 3）工程应用性（实践性）非常强）工程应用性（实践性）非常强 4）社会经济效益显著）社会经济效益显著 如：如：“七五七五”攻关期间，四川大学、成勘院、清华大学联攻关期间，四川
10、大学、成勘院、清华大学联合开展合开展“二滩坝基可利用岩体研究二滩坝基可利用岩体研究”，节约投资，节约投资7000多万；多万；获得了国家科技进步一等奖；获得了国家科技进步一等奖；岩石力学是伴随工程的应用而发展起来的，没有实际的工岩石力学是伴随工程的应用而发展起来的，没有实际的工程就没有岩石力学发展的社会需求，反过来，岩石力学理论的程就没有岩石力学发展的社会需求，反过来，岩石力学理论的发展又进一步提高了工程的科技含量，促进了工程的安全性，发展又进一步提高了工程的科技含量，促进了工程的安全性，经济型等经济型等一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制1、环境保护（环境岩土工程）、环
11、境保护（环境岩土工程）2、存贮和弃置、存贮和弃置一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制3、天然岩质边坡的稳定性岩体表面开挖、天然岩质边坡的稳定性岩体表面开挖一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制4、隧道工程、隧道工程一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制5、采矿工程、采矿工程一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制6、地下洞室、地下洞室一、应用岩石力学一、应用岩石力学环境安全和控制环境安全和控制7、石油工程、石油工程8、岩基工程、岩基工程二、力学现象与温度、水力和化学现象的耦合二、力学现象与温度、水力和化学现
12、象的耦合1、室内实验、室内实验压缩压缩2、室内实验、室内实验抗剪抗剪二、力学现象与温度、水力和化学现象的耦合二、力学现象与温度、水力和化学现象的耦合3、岩体水力特性与力学耦合现象的实验、岩体水力特性与力学耦合现象的实验二、力学现象与温度、水力和化学现象的耦合二、力学现象与温度、水力和化学现象的耦合4、岩体行为模拟、岩体行为模拟5、其它、其它三、岩石动力学和抗震技术三、岩石动力学和抗震技术1、天然地震和诱发地震、天然地震和诱发地震2、岩爆、岩爆三、岩石动力学和技术三、岩石动力学和技术3、地应力、地应力4、岩石爆破、岩石爆破三、岩石动力学和技术三、岩石动力学和技术5、岩石切割和钻孔、岩石切割和钻孔
13、6、岩石爆破、岩石爆破四、野外实验和测量与监测四、野外实验和测量与监测1、实验技术、实验技术四、野外实验和测量与监测四、野外实验和测量与监测2、岩石和岩体性质的测定、岩石和岩体性质的测定3、监测、长期测量和风险评价、监测、长期测量和风险评价4、岩石锚固效果监测、岩石锚固效果监测四、野外实验和测量与监测四、野外实验和测量与监测五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势五、国际及国内岩石力学的发展趋势
