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1、愿本愿本课程带您进入岩石力学的世界课程带您进入岩石力学的世界岩 石 力 学Rock Mechanics授课教师：何江达四川大学水利水电学院 College of Hydraulic & Hydroelectric Eng.College of Hydraulic & Hydroelectric Eng.，SCUSCU本课程的教学内容本课程的教学内容 ContentsContents 第一章第一章 绪绪 论论第二章 岩石的物理性状（性质）第三章第三章 岩石的强度岩石的强度第四章 岩石的变形第五章第五章 岩体天然应力与洞室围岩的应力分布岩体天然应力与洞室围岩的应力分布第六章 山岩压力与围岩稳定性
2、第七章第七章 岩基应力及稳定分析岩基应力及稳定分析第八章 岩坡稳定分析推荐参考文献推荐参考文献 Recommended ReferencesRecommended References1.1.论著论著董学晟主编董学晟主编. . 水工岩石力学水工岩石力学M. M. 中国水利水电出版社，中国水利水电出版社，200420042.2.期刊：期刊：International Journal of Rock Mechanics and Mining International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences Sciences 岩石力学与工程学报岩
3、石力学与工程学报、岩土力学岩土力学、 岩土工程学报岩土工程学报等国内外著名期刊等国内外著名期刊3.3.充分利用网络资源充分利用网络资源BaiduBaidu、GoogleGoogle等搜索引擎；等搜索引擎；本节内容本节内容NextNextqq岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点qq岩石力学研究的主要内容岩石力学研究的主要内容qq岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法同时，我们将通过一个同时，我们将通过一个大型水电工程大型水电工程锦屏锦屏 水电站的宣传片水电站的宣传片，使同学们对岩石力学与水电工程，使同学们对岩石力学与水电工程 的关系有一个较为形象的认识。的关系有一个较为形象的认识。第一
4、章第一章 绪绪 论论 Chapter 1 IntroductionChapter 1 Introduction 对象：岩石对象岩石材料地壳中坚硬的部分；方法：力学的观点、理论、方法综合：岩石力学就是用力学的理论，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。（实际上也 称为“岩体力学”，是水利学科的一个重要分支学科）1.1.1 岩石力学的概念1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点作为力学的一个分支，岩石力学主要解决水利、土木工程 等建设中的岩石工程问题，它是一门新兴的,与有关学科相互 交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质 学、土力学、土木工程学
5、等知识，并与这些学科相互渗透。a、既古老，又年轻 1.1.2 岩石力学的特点1）研究的广泛性 古老：旧石器时期(岩石作为生产工具)，利用石器生活场 所及宗教建筑等(洞穴、房屋、桥梁、都江堰、埃及 金字塔、巴比伦人的“空中花园”等)； 1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点年轻：从20世纪40年代开始（美国，法国，意大利、中国 修建了大量的工程）。1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点20世纪下半叶发生了3次震惊水利水电工程界的重大工程事 故：法国Malpasset双曲拱坝溃坝；意大利Vajo
6、ut双曲拱坝近 坝库区左岸发生2.5亿m3的大滑坡；美国Teton土坝在岩基坝 段溃决。大大促进了岩石力学的发展。1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点在我国：1958年，三峡岩基组成立并着手开始三峡坝区岩石力学 的研究；1970年，万里长江第一坝葛洲坝水电站修建时，成 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。1979年，中国加入国际岩石力学学会ISRM；1.1.2 岩石力学的特点1）研究的广泛性 水电水电
7、三峡、二滩、溪洛渡、锦屏、龙滩；（三峡、二滩、溪洛渡、锦屏、龙滩；（图示图示）铁道铁道长隧道、大型桥梁、边坡；长隧道、大型桥梁、边坡；公路公路隧道、路堤等；隧道、路堤等；冶金冶金矿山开采；矿山开采；建筑建筑大跨度地下商业中心，建筑物基础，城市地铁；大跨度地下商业中心，建筑物基础，城市地铁；b、跨行业 1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点NEXTNEXT1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力
8、学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点美国胡佛大坝美国胡佛大坝 （ Hoover DamHoover Dam） 美国大古力美国大古力Grand Grand Coulee Coulee 电站电站 1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点伊泰普
9、伊泰普ItaipuItaipu大坝（大坝（ 巴西和巴拉圭巴西和巴拉圭 ）ReturnReturn1.1.2 岩石力学的特点2）研究对象的复杂性 a、组成岩石地质体（单独的力学性质+耦合效应）；岩块、结 构面组合形成；块状结构、破碎结构、离散结构Rock and Rock Massb、背景地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作 用等）1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点1.1.2 岩石力学的特点3）工程应用性（实践性）非常强4）社会经济效益显著如：“七五”攻关期间，我校联合成勘院、清华大学联合开 展“二滩坝基可利用岩体研究”，节约投资7000多万；获得了国 家
10、科技进步一等奖；1.11.1岩石力学研究的对象及特点岩石力学研究的对象及特点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 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1.2 1.2 岩石力学的基本内容岩石力学的基本内容水电工程中的三大应用：水电工程中的三大应用：基础（坝基、坝肩）工程、边坡工程（天然、工程开挖）基础（坝基、坝肩）工程、边坡工程（天然、工程开挖） 、地下洞室（隧洞、厂房等）地下洞室（隧洞、厂房等）、基本理论基本理论材料实验材料实验工程应用工程应用三大部分三大部分岩体地应力岩体地应力岩体的强度岩体的强
11、度岩体的变形岩体的变形裂隙水力学裂隙水力学1.3 1.3 岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法物理模拟物理模拟数学模型数学模型理论分析理论分析岩石物理力学性质常规实验，地质力学模型试验；岩石物理力学性质常规实验，地质力学模型试验；如：有限元如：有限元FEMFEM、离散元离散元DEMDEM、边界元、边界元BEMBEM等数值模拟等数值模拟分析；分析；用新的力学分支，理论研究岩石力学问题用新的力学分支，理论研究岩石力学问题( (分形力学、神经分形力学、神经 网络、遗传算法、耦合分析等网络、遗传算法、耦合分析等) )；1.3 1.3 岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法1.3 1.3 岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法1.3 1.3 岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法
