第一章巖塊：是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體結(jié)構(gòu)面：是指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)部形成的具有一定的延伸方向和長(zhǎng)度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面或帶。（結(jié)構(gòu)面根據(jù)地質(zhì)成因不同分為原生，構(gòu)造和次生結(jié)構(gòu)面）（結(jié)構(gòu)面對(duì)工程巖體的完整性、滲透性、物理力學(xué)性質(zhì)及盈利傳遞等都有顯著地影響）巖體：是指在地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖石單元體（或稱巖塊）和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存予一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。第三章滲透系數(shù)的物理意義是介質(zhì)對(duì)某種特定流體的滲透能力，巖石的參透系數(shù)表征的就是巖石對(duì)水的滲透能力，其取決于巖石的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征例如巖石中孔隙和裂隙的大小巖石遇水后體積增大的特性成為巖石的膨脹性巖石的膨脹性大小主要通過膨脹力和膨脹率兩個(gè)指標(biāo)來體現(xiàn)，測(cè)定方法由平衡加壓法，壓力恢復(fù)法和加壓膨脹法第四章彈性指物體在外力作用下發(fā)生變形，而當(dāng)撤除外力后能夠恢復(fù)原狀的性質(zhì)（線性，非線性）塑性是指物體在外力的作用下發(fā)生不可逆變形的性質(zhì)脆性是指物體在力的作用下變形很小時(shí)即發(fā)生破壞的性質(zhì)延性是指物體在力的作用下破壞前能夠發(fā)生大量的應(yīng)變的性質(zhì)，其中主要是塑性變形黏性指的是在力的作用下物體能夠抑制瞬間變形，使變形因時(shí)間效應(yīng)而滯后的性質(zhì)巖石單軸壓縮試驗(yàn)的目的：通過測(cè)定巖石試件在單軸壓縮應(yīng)力條件下的應(yīng)變值，繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析巖石的變形特性，并計(jì)算巖石的變形指標(biāo)巖石的應(yīng)變可分為三種：軸向應(yīng)變Ea（試樣沿壓力方向長(zhǎng)度的相對(duì)變化）、橫向應(yīng)變￡C（試樣在垂直于壓力的方向上長(zhǎng)度的相對(duì)變化）和體應(yīng)變時(shí)（試樣體積的相對(duì)變化）巖石典型的全應(yīng)力-應(yīng)力曲線:1.微裂隙閉合階段（OA段）2.彈性變形至微破裂穩(wěn)定發(fā)展階段（ABC段）3.裂隙非穩(wěn)定發(fā)展和破壞階段（CD段）4.破壞后階段（D點(diǎn)以后）巖石典型的全應(yīng)力-應(yīng)力曲線決定于巖石的礦物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特征巖石記憶：逐級(jí)一次循環(huán)加載條件下，其盈利應(yīng)變曲線的外包線與連續(xù)加載條件下的曲線基本一致，說明加、卸過程并未改變巖石變形的習(xí)性，這種現(xiàn)象成為~回滯環(huán)：每次加荷、卸荷曲線都不重合，且圍成一環(huán)形面積，成為~疲勞強(qiáng)度：巖石的破壞產(chǎn)生在反復(fù)加、卸荷曲線與應(yīng)力■應(yīng)變?nèi)^程交點(diǎn)處。這時(shí)的循環(huán)加、荷試驗(yàn)所給定的應(yīng)力，成為疲勞強(qiáng)度。巖石流變力學(xué)特性主要包括以下幾個(gè)方面：（1）蠕變現(xiàn)象：當(dāng)應(yīng)力保持恒變時(shí)，應(yīng)變隨時(shí)間逐漸增長(zhǎng)的過程（2）應(yīng)力松弛：當(dāng)應(yīng)變保持恒定時(shí)，應(yīng)力隨時(shí)間逐漸減小的過程3）流動(dòng)特征：時(shí)間一定時(shí)，應(yīng)變速率與應(yīng)力大小的關(guān)系（4）長(zhǎng)期強(qiáng)度：在長(zhǎng)期何在持續(xù)作用下巖體的強(qiáng)度蠕變是指巖石在恒定的荷載作用下，變形隨時(shí)間逐漸增大的性質(zhì)蠕變分為穩(wěn)定蠕變和非穩(wěn)定蠕變穩(wěn)定蠕變型是巖石在較小的恒定應(yīng)力作用下，變形隨時(shí)間增加到一定程度后就趨于穩(wěn)定，最后變形保持一個(gè)常數(shù)，不在隨時(shí)間增大。非穩(wěn)定蠕變型是巖石承受的恒定荷載比較大，當(dāng)超過某一臨界值時(shí)，變形隨時(shí)間的增加不僅不會(huì)保持常數(shù)，反而變形速率逐漸增加，最終導(dǎo)致巖體的整體失穩(wěn)破壞了一個(gè)典型的非穩(wěn)定型蠕變曲線分為瞬間彈性變形階段、一次蠕變階段、二次~、三次~巖石的強(qiáng)度是指巖石對(duì)荷載的抗力，或者成為巖石抵抗破壞的能力巖石的強(qiáng)度有：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度又有抗剪斷強(qiáng)度，抗切強(qiáng)度和弱面的剪切強(qiáng)度三種。巖石的破壞形式：脆性、延性、弱面剪切破壞巖石的抗壓強(qiáng)度是指巖石試件在單軸壓力作用下，抵抗破壞的極限能力，他在數(shù)值上等于破壞時(shí)的最大壓應(yīng)力巖石單軸抗壓強(qiáng)度的影響因素：礦質(zhì)成分、結(jié)晶程度和顆粒大小、膠結(jié)情況、生成條件、風(fēng)化作用、密度、水的作用、試件尺寸影響、試件形狀的影響、加荷速率的影響巖石的抗拉強(qiáng)度是巖石試樣在單軸拉力作用下，抵抗破壞的極限能力，或極限強(qiáng)度，在數(shù)值上等于試樣破壞時(shí)的最大拉應(yīng)力巖石抗剪強(qiáng)度的測(cè)定方法:直接剪切試驗(yàn)（直剪）、楔形剪切試驗(yàn)（斜剪）和三軸剪切試驗(yàn)（三軸剪）直剪試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，不需要特殊設(shè)備，目前除了用來測(cè)定整體性巖石的抗剪強(qiáng)度及軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度外，還可以用來測(cè)定巖石與混凝土之間的以及不同巖石之間的強(qiáng)度。缺點(diǎn)是所用的時(shí)間的尺寸較小，不易反應(yīng)巖石中的裂隙、層理等弱面的情況。同時(shí)試樣手剪面積上的應(yīng)力分布也不均勻，如果所加水平力偏離剪切面，則還要引起彎矩，誤差較大第五章巖體的力學(xué)性質(zhì)，一方面取決于它的受力條件，另一方面還受巖體的地質(zhì)特征及其賦存環(huán)境條件的影響。其影響因素主要包括：組成巖體的巖塊材料性、結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征及其性質(zhì)、巖體的地質(zhì)環(huán)境條件，尤其是天然應(yīng)力及地下水條件，其中結(jié)構(gòu)面的影響是巖體的力學(xué)性質(zhì)不同于巖塊力學(xué)性質(zhì)的本質(zhì)原因。巖體變形試驗(yàn)主要用來測(cè)定巖體的變形指標(biāo)巖體強(qiáng)度參數(shù)的主要方法有巖體結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)、巖體直剪試驗(yàn)、單軸抗壓試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn)巖體結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)可以分為：在結(jié)構(gòu)面未擾動(dòng)情況下進(jìn)行的第一次剪斷，通常稱為抗剪斷試驗(yàn)；剪斷后，沿剪斷面進(jìn)行的剪切試驗(yàn)，成為抗剪試驗(yàn)巖體的彈性波速受巖體巖性、建造組合和結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征以及巖體應(yīng)力等因素的影響工程巖體波動(dòng)測(cè)試常常采用聲波單孔測(cè)井法（一發(fā)雙收試驗(yàn)），跨孔測(cè)試法（一發(fā)一收試驗(yàn)），CT層析成像技術(shù)法向剛度Kn是反應(yīng)結(jié)構(gòu)面法相變形性質(zhì)的重要參數(shù)。其定義未在法向應(yīng)力作用下，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生單位法向變形所需要的盈利。（具體實(shí)驗(yàn)分為室內(nèi)壓縮試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)壓縮試驗(yàn)）結(jié)構(gòu)面的剪切變形有如下特征：1.結(jié)構(gòu)面的剪切變形曲線均為非線性曲線2.結(jié)構(gòu)面的峰值位移Au受其風(fēng)化程度的影響3.對(duì)同類結(jié)構(gòu)面而言，遭受風(fēng)化的結(jié)構(gòu)面，剪切剛度比未風(fēng)化的1/2~1/44.結(jié)構(gòu)面的剪切剛度具有明顯的尺寸效應(yīng)5.結(jié)構(gòu)面的剪切剛度隨法向應(yīng)力的增大而增大影響結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的因素主要包括結(jié)構(gòu)面的形態(tài)、連續(xù)性、膠結(jié)充填特征及巖壁性質(zhì)、次生變化和受力歷史等等。結(jié)構(gòu)面分為：平直無填充結(jié)構(gòu)面，粗糙起伏無填充的結(jié)構(gòu)面、非貫通斷續(xù)結(jié)構(gòu)面及有填充的軟弱結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度主要來源于結(jié)構(gòu)面的微咬合作用和膠黏作用，且與結(jié)構(gòu)面的壁巖性質(zhì)及其平直光滑程度密切相關(guān)剪脹效應(yīng)（或爬坡效應(yīng)）：當(dāng)法向應(yīng)力較小時(shí)，在剪切過程中，上盤巖體主要是沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，這時(shí)由于剪脹效應(yīng)，增加了結(jié)構(gòu)面的摩擦強(qiáng)度啃斷效應(yīng)：當(dāng)法向應(yīng)力達(dá)到一定值后，其破壞將由結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為剪斷凸起而破壞，引起所謂的啃斷效應(yīng)按充填物的顆粒成分，可將有充填的結(jié)構(gòu)面分為泥化夾層、夾泥層、碎屑夾泥層及碎屑夾層影響巖體變形性質(zhì)的因素：組成巖體的巖性、結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征、荷載條件、試件尺寸、試驗(yàn)方法和溫度等等結(jié)構(gòu)面的影響包括結(jié)構(gòu)面方位、密度、填充特征及其組合關(guān)系等方面的影響，成為結(jié)構(gòu)效應(yīng)巖體的抗剪強(qiáng)度主要受結(jié)構(gòu)面、應(yīng)力狀態(tài)、巖塊性質(zhì)、風(fēng)化程度及其含水狀態(tài)等因素的影響第六章把賦存于原巖中由各種地質(zhì)作用、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、巖體自重、水、溫度、地震等引起的應(yīng)力場(chǎng)稱為巖體的天然應(yīng)力場(chǎng)，又稱原巖應(yīng)力場(chǎng)或初始應(yīng)力場(chǎng)，而由于人類工程活動(dòng)對(duì)原巖的擾動(dòng)，如開挖、填方、上部建筑物的修建等引起的應(yīng)力，稱為附加應(yīng)力場(chǎng)地殼中長(zhǎng)期存在著一種促使構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生和發(fā)展的內(nèi)在力量，這就是構(gòu)造應(yīng)力構(gòu)造應(yīng)力分為:1.原始構(gòu)造應(yīng)力2.殘余構(gòu)造應(yīng)力3.現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力（活動(dòng)構(gòu)造應(yīng)力）鑒別巖石工程工區(qū)地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征第一步工作就是要找出巖體壓性構(gòu)造形跡，即確定區(qū)域性質(zhì)構(gòu)造線，第二步是確定構(gòu)造形跡的次序，最后確定最新構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，找出主應(yīng)力方向構(gòu)造線方向可以從以下的構(gòu)造形跡中尋找：1.褶皺軸的走向，即背斜軸面、向斜軸面、倒轉(zhuǎn)褶皺軸面的走向，尤其是緊密線性褶皺軸面的走向最具代表性2.逆斷層的走向3.區(qū)域性陡傾、直立巖層的走向4.礦脈的走向巖體中天然水平應(yīng)力可以概括為如下特點(diǎn):1.巖體中水平天然應(yīng)力以應(yīng)力為主，出現(xiàn)拉應(yīng)力者甚少，且多具局部性質(zhì)2.大部分巖體中的水平應(yīng)力大于鉛直應(yīng)力3.巖體中兩個(gè)水平應(yīng)力ahmaxahmiM常都不相等4.在單薄的山體、谷坡附近以及未受構(gòu)造變動(dòng)的巖體中，天然水平應(yīng)力均小于鉛直應(yīng)力天然應(yīng)力比佰系數(shù)：巖體中天然水平應(yīng)力與鉛直應(yīng)力比定義為~（隨深度增加而減?。┍馇Ы镯敺?1硐室壁上布置一對(duì)或多對(duì)測(cè)點(diǎn)，每對(duì)測(cè)點(diǎn)的間距d0視所采用的引伸儀尺寸而定2.在兩側(cè)點(diǎn)之間的中線處，用金剛石鋸切割一道狹縫槽3.把扁千斤頂塞入狹縫槽內(nèi)，并用混凝土填充狹縫槽，使千斤頂與洞壁巖體緊密膠結(jié)在一起4.對(duì)扁千斤頂泵入高壓油，通過千斤頂對(duì)狹縫兩壁巖體加壓第七章巖體分級(jí)因素的選擇遵循原則：重要性原則、獨(dú)立性原則、易測(cè)性原則完整性系數(shù)曲定義為巖體和巖石縱波波速比值的平方修正的巖芯采取率：將鉆孔中直接獲取的巖芯總長(zhǎng)度，扣除破碎巖芯和軟弱夾泥的長(zhǎng)度，再與鉆孔總進(jìn)尺之比。BQ修正考慮地應(yīng)力、軟弱結(jié)構(gòu)面、地下水等不利因素的影響：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）K1-地下水影響修正系數(shù)。K2-軟弱結(jié)構(gòu)面影響修正系數(shù)。K3-天然應(yīng)力影響修正系數(shù)RMR系統(tǒng)分級(jí)指標(biāo)由巖石強(qiáng)度、RQD值、結(jié)構(gòu)面間距、結(jié)構(gòu)面條件（粗糙度、密度、填充等）以及地下水等五個(gè)指標(biāo)組成第八章在巖石力學(xué)中，將開挖出現(xiàn)的應(yīng)力變化成為應(yīng)力重分布，洞室周圍發(fā)生應(yīng)力重新分布的巖體成為圍巖，圍巖中應(yīng)力重分部后形成的新的應(yīng)力狀態(tài)成為重分部應(yīng)力狀態(tài)。求取襯砌和圍巖各自承擔(dān)的內(nèi)水壓力可采用兩種方法：內(nèi)壓分配法和抗力系數(shù)法圍巖抗力系數(shù)：圍巖抗力的大小反映了圍巖抵抗襯砌向圍巖方向變形能力的強(qiáng)弱，圍巖抗力系數(shù)就是描述這種抵抗能力的一個(gè)指標(biāo)，用K表示。其定義:是洞壁圍巖產(chǎn)生一個(gè)單位徑向變形所需要的內(nèi)水壓力確定圍巖抗力系數(shù)的方法有：_直接測(cè)定法，計(jì)算法和工程地質(zhì)類比法巖體可劃分為整體狀、塊狀、層狀、碎裂狀和散體狀五種結(jié)構(gòu)類型破壞形式:1整體狀和塊狀主要有巖爆、脆性開裂及塊體滑移2層狀巖體圍巖沿層面張裂、安慰你去內(nèi)鼓3.碎裂狀表現(xiàn)為塌方和滑動(dòng)4.散體狀以拱形冒落為主第九章圍巖壓力：支護(hù)與襯砌上必然要受到巖石的壓力，圍巖將在重分布應(yīng)力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形或松動(dòng)破壞，進(jìn)而引起施加于支護(hù)襯砌上的壓力，成為~分類：按圍巖壓力的形成機(jī)理，可將其劃分為形變圍巖壓力、松動(dòng)圍巖壓力和沖擊圍巖壓力影響圍巖壓力的因素:1.洞室形狀和大小2.地質(zhì)構(gòu)造3.支護(hù)形式和剛度4.支襯時(shí)間5.硐室深度6.施工方法計(jì)算松動(dòng)圍巖壓力的方法：平衡拱理論、太沙基理論及塊體極限平衡理論塌落拱：洞室開挖以后，如不及時(shí)支護(hù)，洞頂巖體由于應(yīng)力集中使巖石破碎并不斷塌落而形成一個(gè)拱形，成為~（關(guān)于推求壓力拱形狀方面）普氏理論的基本假設(shè)：1.假設(shè)圍巖是沒有凝聚力的散粒體2.由于圍巖被假設(shè)為無黏性散粒體，因此塌落拱不承受拉應(yīng)力3.采用壓力拱理論，圍巖中必須能形成壓力拱（或平衡拱）4.洞室上方應(yīng)有足夠厚度的穩(wěn)定巖體，以保證平衡拱能形成不能用壓力拱理論（普氏理論）計(jì)算圍巖壓力的情況:1.巖石堅(jiān)固性系數(shù)fkV0.8，洞室埋置深度H小于2倍壓力拱高度（HV2h）或小于壓力拱跨度的2.5倍（HV5bj或HV5b）用明挖法建造的地下結(jié)構(gòu)3.堅(jiān)固性系數(shù)fkV0.3的土，如淤泥、粉砂、飽和軟黏土太沙基理論中假定巖石為散粒體，并具有一定的凝聚力（基本假設(shè):1.假設(shè)洞室圍巖巖體是具有黏聚力c的散粒體2.假設(shè)洞室圍巖的破壞是洞頂巖體沿兩個(gè)豎直破裂滑動(dòng)）第十章巖坡的失穩(wěn)情況，從破壞形態(tài)上來看，可分為巖石崩塌和滑坡兩種邊坡穩(wěn)定的影響因素:1.結(jié)構(gòu)面2.邊坡外形改變3.巖體力學(xué)性質(zhì)的改變4.各種外力直接作用分析巖坡穩(wěn)定性的方法：剛體極限平衡法、赤平面投影法、有限元法以及模擬試驗(yàn)法平面滑動(dòng)的一般條件:1.滑動(dòng)面的走向必須與坡面平行或接近平行2.滑動(dòng)面必須在邊坡面露出，即滑動(dòng)面的傾角6必須小于坡面的傾角a3.滑動(dòng)面的傾角6必須大于該平面的摩擦角小4.巖體中必須存在對(duì)于滑動(dòng)阻力很小的分離面，以定出滑動(dòng)的側(cè)面邊界平面滑動(dòng)分析的假設(shè):1.滑動(dòng)面及張裂縫的走向平行于坡面2.張裂縫垂直，其充水深度為Zw.3.沿張裂縫底進(jìn)入滑動(dòng)面滲漏，張裂縫與破趾間的長(zhǎng)度內(nèi)水壓力按線性變化至零第十一章地基承載力：是指地基單位面積上承受荷載的能力，一般分為極限承載能力和容許承載能力。地基處于極限平衡狀