【正文】 合情況（二層介質(zhì)），等厚 n：板梁層數(shù)彎曲段波長(zhǎng)：b. 軸部的變形與破壞亦可分為三個(gè)階段：①輕微隆起階段，頂部拉裂，底部出現(xiàn)剖面x節(jié)理。（H/D=%）b. 橫彎滑脫滑脫可緩解軸部應(yīng)力集中現(xiàn)象，亦可使翼部應(yīng)變能釋放。H/D=%。（H/D=%），H上隆量。①輕微隆起階段彎曲初期。梁彎曲時(shí)，軸受擠壓，兩翼受剪力作用→板梁滑脫二、橫彎條件下巖體的彎形與破壞a. 軸部區(qū)若以，代表巖石的曲服應(yīng)力。三、沿已有結(jié)構(gòu)面剪切機(jī)制及過(guò)程（略） 彎曲變表破壞機(jī)制與過(guò)程一、彎曲變形的基本形式按受力條件：橫彎、縱彎。這種應(yīng)力條件下可出現(xiàn)的兩種破壞，張性雁裂和壓扭性雁裂。剪切破壞過(guò)程中巖石銷(xiāo)固段被各個(gè)擊破，所以整個(gè)剪切過(guò)程中剪切位段具有脈動(dòng)的特征。（3）潛在剪切面貫通。（1）拉張分支裂隙的形成，原理同前。 剪切變形破壞機(jī)制與過(guò)程一、潛在剪切面剪斷機(jī)制與過(guò)程A．滑移段B．鎖固段進(jìn)入穩(wěn)定破裂階段后，巖體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)變化復(fù)雜。二、壓應(yīng)力條件下的拉斷破壞壓應(yīng)力條件下裂縫尖端拉應(yīng)力集中最強(qiáng)的部位位于與主壓應(yīng)力是地方向上，并逐漸向與平行地方向擴(kuò)展。復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，含一組結(jié)構(gòu)面的巖體破壞形式與巖體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，應(yīng)力狀態(tài)關(guān)系很大。第二種情況，可采用三向應(yīng)力狀態(tài)莫爾圓圖解簡(jiǎn)單判斷。碎塊狀或散體狀巖體主要為塑性破壞。含軟弱結(jié)構(gòu)面的塊狀巖體，當(dāng)結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力夾角合適時(shí)，則表現(xiàn)為沿結(jié)構(gòu)面的剪切。應(yīng)力狀態(tài)類(lèi)型參數(shù) （＝1，即σ2＝σ1； ＝－1，即σ2＝σ3）二、巖體破壞形式與巖體結(jié)構(gòu)的關(guān)系低圍壓條件下巖石三軸試驗(yàn)表明。 1/3~2/3[]可由剪切轉(zhuǎn)化為塑性破壞。破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化的界限圍壓稱(chēng)破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化圍壓。一、巖體破壞形式與受力狀態(tài)的關(guān)系巖體破壞形式與圍巖大小有明顯關(guān)系。破壞：巖體的宏觀連續(xù)性已發(fā)生明顯變化。 巖體的應(yīng)力測(cè)定主要有：應(yīng)力解除法、應(yīng)力恢復(fù)法、水力壓裂法等。b. 應(yīng)力集中條件和集中區(qū)的分布。 地質(zhì)、地貌研究一、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)演變歷史的研究可采用地質(zhì)力學(xué)的研究方法（構(gòu)造體系配套）配合斷層錯(cuò)動(dòng)機(jī)制的極射赤平投影方法。（定性研究）②在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)實(shí)測(cè)。其次由于應(yīng)力變化梯度不同，使淺部應(yīng)力狀態(tài)與深部應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化。 地殼表層巖體應(yīng)力狀態(tài)的復(fù)雜性?xún)H為經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。在巖體地應(yīng)力低于其臨界應(yīng)變速率，但高于斷裂的臨界應(yīng)變速率時(shí)，巖體中應(yīng)變速率遞增到一定程度后將穩(wěn)定在與臨界應(yīng)變速率相適應(yīng)的應(yīng)力水平，而斷裂的應(yīng)力所屬于遞增型。b. 地應(yīng)力隨時(shí)間變化的一般規(guī)律從以上規(guī)律可得出應(yīng)力隨時(shí)間變化的一般規(guī)律。前段表現(xiàn)出彈性介質(zhì)特征，而后者表現(xiàn)出粘性特征。伊騰等做的試驗(yàn)表明，當(dāng)應(yīng)力小于某臨界值時(shí)，（不同材料的臨界值不同）。反之，局部拉應(yīng)力集中區(qū)形成拗陷和拉裂型構(gòu)造，伴正斷型地震。b. 局部應(yīng)力集中區(qū)與活動(dòng)斷層的關(guān)系上述應(yīng)力集中的特殊部位往往形成與之相適應(yīng)的構(gòu)造帶。 斷裂帶附近局部構(gòu)造應(yīng)力集中作用a. 一般規(guī)律巖體受力變形時(shí)，其內(nèi)所含的結(jié)構(gòu)面會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，使巖體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜化。（與印度板塊碰撞有關(guān)）、水平， 垂直②潛在走滑型應(yīng)力狀態(tài)區(qū)主要分布于中、西部廣大地區(qū)。b. 三向應(yīng)力狀態(tài)與由此決定的現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)呈規(guī)律分布。 我國(guó)地應(yīng)力場(chǎng)的空間分布隨時(shí)間變化的一般規(guī)律 我國(guó)地應(yīng)力場(chǎng)的空間分布特點(diǎn)a. 各地的最大重應(yīng)力方向呈明顯規(guī)律性大致與察隅和伊斯蘭堡連線的夾角平分線方向一致。特征：以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。集中程度用應(yīng)力集中系數(shù)表示。③ 應(yīng)力在坡腳附近顯著增大。重分布應(yīng)力的主要特征：①主應(yīng)力方向在臨空面附近發(fā)生明顯變化最大重應(yīng)力與臨空面近于平行，而最小主應(yīng)力與臨空面近于垂直。思考題：巖體卸荷過(guò)程中能否造成巖體破壞（設(shè)）二、自由臨空面附近的應(yīng)力重分布以河谷為例：河谷下切，形成地表的自由臨空面，由此引起臨空面附近巖體卸荷回彈，形成臨空面附近巖體內(nèi)應(yīng)力重分布。例：巖體內(nèi) 深度處的侵入巖應(yīng)力場(chǎng)（靜水應(yīng)力狀態(tài)）經(jīng)地面剝蝕后，剝蝕厚度為h。活動(dòng)構(gòu)造應(yīng)力所形成的應(yīng)力場(chǎng)，其最大主應(yīng)力比較一致或呈規(guī)律變化而剩余應(yīng)力則各地不一，比較雜亂。地質(zhì)條件：巖性 R、E、μ 巖體結(jié)構(gòu) 不連續(xù)性、各向異性、應(yīng)力集中地質(zhì)歷史：構(gòu)造作用及其演變歷史（主要因素） 區(qū)域卸荷作用a. 構(gòu)造作用分活動(dòng)構(gòu)造應(yīng)力，即現(xiàn)今還在形成，累積的應(yīng)力場(chǎng)。殘余應(yīng)力：巖體卸荷或部分卸荷所形成的拉壓應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力場(chǎng)。a. 自重應(yīng)力場(chǎng)亦有 b. 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起，活動(dòng)的、剩余的。其它線段的應(yīng)測(cè)結(jié)構(gòu)面數(shù)量修改為：（按某組結(jié)構(gòu)面進(jìn)行校正）b. 方位校正即調(diào)整到結(jié)構(gòu)面組法線方向上來(lái)確定結(jié)構(gòu)面的數(shù)量。資料校正分長(zhǎng)度校正和方位校正。資料較正：主要解決被測(cè)機(jī)率不等的問(wèn)題。在網(wǎng)內(nèi)，逐一測(cè)量每一條與測(cè)線相交的結(jié)構(gòu)面位置、產(chǎn)狀、延伸長(zhǎng)度、張開(kāi)度、充填情況、表面特征資料。一、結(jié)構(gòu)面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和資料較正主要針對(duì)延伸數(shù)米或數(shù)十米結(jié)構(gòu)面。 巖體結(jié)構(gòu)特征的統(tǒng)計(jì)分析重點(diǎn)介紹路線精測(cè)法。地質(zhì)力學(xué)對(duì)走滑斷裂的研究較深入?；螂S裂谷的拉張，形成側(cè)緣拉裂，不受深部斷裂控制。a. 深部形成一系列拉張斷裂或正斷層。c. 接觸振動(dòng)帶以地表?xiàng)l件的彎曲 、剪切為主，形成正錯(cuò)疊瓦式斷裂。b. 薄皮構(gòu)造帶以彎曲和剪切造成的淺部褶皺斷裂為主，伴隨表部的重力滑動(dòng)構(gòu)造——滑覆體。以塑性、韌性變形破裂為主，并沿推覆方向逐漸減弱?？v向上分為上層構(gòu)造（表現(xiàn)為剪切或拉裂）、中層構(gòu)造（表現(xiàn)為彎曲）和下層構(gòu)造（表現(xiàn)為壓扁、流動(dòng)）一、 聚合帶（大型推服構(gòu)造）按構(gòu)造分類(lèi)：厚皮構(gòu)造、薄皮構(gòu)造、接觸擾動(dòng)帶a、厚皮構(gòu)造帶發(fā)育高角度逆沖斷層。變質(zhì)巖自己看。高彎度河流邊灘相，下部為大型槽狀交錯(cuò)層，向上遞變?yōu)槠叫袑永?，小型波狀交錯(cuò)層理，向上與堤岸相過(guò)渡。b. 砂巖體中原生結(jié)構(gòu)面的微相分析流水沉積的層理類(lèi)型與泥砂粒度、水流狀態(tài)、水流強(qiáng)度相關(guān)。（P20）注意洪泛平原砂巖層與天然堤粉砂質(zhì)泥巖層的展布特征。其沉積物分：底部滯留相（河床）；中部邊灘相（粉砂巖）；頂部：天然堤相和洪積相（砂堤、決口肩、濱岸沼澤沉積等）特征：自下而上由粗變細(xì)巖體具軟硬相間的互層狀結(jié)構(gòu)特征砂巖抗風(fēng)化能力弱，自下而上強(qiáng)度由高變低頂部邊灘相松散沉積物易發(fā)生砂土液化b. 瓣?duì)詈恿鞒练e相模式（游蕩型）河流特點(diǎn)：河谷縱坡降大，河床不穩(wěn)定、彎度小、水淺、流態(tài)不穩(wěn)定，具復(fù)雜環(huán)流特征。一、河流沉積主要相模式及其工程地質(zhì)特征a. 高彎度河流沉積相模式。 巖體原生結(jié)構(gòu)特征的巖相分析原生結(jié)構(gòu)體系對(duì)巖體的性能及其變形破壞起著重要的控制作用，因此對(duì)原生結(jié)構(gòu)體系特征的研究顯得極其重要。這種分類(lèi)方案首先考慮建造特征。③考慮巖體所處的實(shí)際地質(zhì)環(huán)境條件。目前巖體分類(lèi)的趨勢(shì)：①考慮巖石的基本性質(zhì)。如RMR、Q等。如Y軸抗壓強(qiáng)度。②適用性原則：分類(lèi)體系便于（工程）應(yīng)用。 巖體結(jié)構(gòu)的主要類(lèi)型與特征 結(jié)構(gòu)面的主要類(lèi)型及其特征從成因角度：原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面表生結(jié)構(gòu)面：層向錯(cuò)動(dòng)、泥化夾層、表生夾泥 巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型一、巖體分類(lèi)a. 分類(lèi)目的和原則目的：對(duì)工程地質(zhì)條件優(yōu)劣不同的巖體進(jìn)行分類(lèi)，便于深入評(píng)價(jià)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)和特征，以達(dá)到合理利用和有效治理的目的。c. 在地表的巖體，其結(jié)構(gòu)特征在很大程度上決定了外營(yíng)力對(duì)巖體的改造程程。a. 結(jié)構(gòu)面是巖體中力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較薄弱的部位，導(dǎo)致巖體的不連續(xù)性、不均一性和各面異性。（8類(lèi)）。結(jié)構(gòu)體：由結(jié)構(gòu)面分割、圍成的巖石塊體（相對(duì)完整）。注意：與巖石、巖塊的區(qū)別。例：區(qū)域穩(wěn)定問(wèn)題 巖土體穩(wěn)定問(wèn)題 圍巖穩(wěn)定問(wèn)題 地基穩(wěn)定問(wèn)題 邊坡穩(wěn)定問(wèn)題變形 程度 時(shí)間效應(yīng)研究?jī)?nèi)容：工程地質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的地質(zhì)條件、形成機(jī)制、發(fā)展演化趨勢(shì)研究方法：地質(zhì)分析、地質(zhì)模擬分析、試驗(yàn)分析、力學(xué)分析第一章 地殼巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)分析 基本概念巖體：指與工程建設(shè)有關(guān)的那一部分地質(zhì)體。緒 論一、工程地質(zhì)的基本任務(wù)人類(lèi)工程活動(dòng) 地質(zhì)環(huán)境的相互作用研究對(duì)象：工程地質(zhì)條件 工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境 工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)：研究人類(lèi)工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境（工程地質(zhì)條件）之間的相互作用，以便正確評(píng)價(jià)、合理利用、有效改造和完善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境。二、工程地質(zhì)分析的基本方法研究對(duì)象：工程地質(zhì)問(wèn)題：即：人類(lèi)工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互制約的主要形式。它處于一定的地質(zhì)環(huán)境中，被各種結(jié)構(gòu)面所分割。結(jié)構(gòu)面：巖體中具有一定方向、力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)（上下巖層）較低而延伸（或具一定厚度）的地質(zhì)界面。巖體結(jié)構(gòu)：由巖體中含有的不同結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體在空間的排列分布和組合狀態(tài)所決定。為什么要研究巖體結(jié)構(gòu)。b. 巖體結(jié)構(gòu)特征對(duì)巖體的變形、破壞方式和強(qiáng)度特征起重要的控制作用。風(fēng)化、地下水等。b. 原則①差異性原則：不同類(lèi)別的巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)有明顯的差異。③分類(lèi)指標(biāo)便于測(cè)定原則巖體分類(lèi)的三大體系：①以巖石材料的力學(xué) 性質(zhì)指標(biāo)為基礎(chǔ)的分類(lèi)。②以巖體穩(wěn)定性為基礎(chǔ)的分類(lèi)——專(zhuān)門(mén)性分類(lèi)。③以巖體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的分類(lèi)。（建造）②考慮巖體強(qiáng)度的改造。二、巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型劃分以中科院地質(zhì)所方案為代表，重點(diǎn)考慮巖體的改造，并應(yīng)用地質(zhì)力學(xué)觀點(diǎn)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行詳細(xì)劃分。分為塊體（整體）狀塊狀層狀散體狀——松散堆積其次考慮巖體的改造特征如完整的、塊裂化的（或板裂化的），碎裂化的散體化的。以河流沉積主要相模式的研究為例。河流特點(diǎn)：河床比降小、彎度大、水深但流態(tài)較穩(wěn)定，單向環(huán)流。沉積物分：底部（滯留相）中部心灘相（上部，小型槽狀交錯(cuò)層；下部，大型單斜交錯(cuò)層）頂部，邊灘相、洪流相（細(xì)砂、中砂、泥巖，具水平層理或包卷層理）特征：具層狀或塊狀結(jié)構(gòu)特征滯留相巖泥巖礫石層成為主要軟弱層頂部相不發(fā)育中部心灘相砂巖（礫巖）具較高的強(qiáng)度（抗風(fēng)化能力強(qiáng)）二、巖體原生結(jié)構(gòu)特征的亞相、微相分析a. 軟弱夾層的亞相、微相分析河流相沉積中的軟弱夾層按亞相、微相特征見(jiàn)表14。在亞相、微相分析中注意準(zhǔn)同生變形作用。由此追溯和判斷沉積環(huán)境和古水流特征。而瓣?duì)詈恿鲃t主要由大型楔狀交錯(cuò)層理，楔型錯(cuò)層理、逆行沙波為特征。 巖體構(gòu)造結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)力學(xué)分析 構(gòu)造斷裂的基本組合模式解決兩大問(wèn)題：區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定和巖體穩(wěn)定性 追溯應(yīng)力演變歷史根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究，構(gòu)造斷裂的形成，表現(xiàn)為兩種或多種機(jī)制的組合。由中、下構(gòu)造層的物質(zhì)組成。后期疊加脆性破裂，沿推覆方向逐漸增強(qiáng)。層間錯(cuò)動(dòng)方式尤為突出。二、裂谷帶（伸展帶）一般認(rèn)為是區(qū)域隆起背景上以斷陷谷為特征的大型復(fù)雜地塹系。b. 蓋層蓋層隨裂谷的擴(kuò)展，在地幔中隆起軸附近形成受深部斷裂控制的拉張斷裂。三、走滑斷裂主要發(fā)育于相對(duì)穩(wěn)定的地塊中，屬拉性剪切破裂。插圖現(xiàn)在的研究表明，最大主壓應(yīng)力在斷層錯(cuò)動(dòng)面附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向向錯(cuò)動(dòng)方向。跡線法和統(tǒng)計(jì)窗法、實(shí)習(xí)中已介紹。方法：在掌子面上布置相互垂直的18條測(cè)線，組成測(cè)網(wǎng)。實(shí)踐證明，采用六條測(cè)線已能正確探明結(jié)構(gòu)面的狀況。特別是與掌子面交角較小的節(jié)理，被子測(cè)機(jī)會(huì)大大減小。a. 長(zhǎng)度校正以測(cè)線中最長(zhǎng)線段Ln作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。 二、巖體結(jié)構(gòu)特征量化模式程序第二章 地殼巖體天然應(yīng)力狀態(tài) 基本概念及研究意義天然應(yīng)力：指未經(jīng)人為擾動(dòng)，主要是在重力場(chǎng)、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)綜合作用下，所形成的應(yīng)力狀態(tài)，亦稱(chēng)初始應(yīng)力（物理、化學(xué)、變化，巖漿侵入等）由人為活動(dòng)而引起的應(yīng)力場(chǎng)變化原生應(yīng)力。c. 變異應(yīng)力與殘余應(yīng)力變異應(yīng)力：為物理、化學(xué)變化及巖漿侵入形成的應(yīng)力場(chǎng)。 影響巖體天然應(yīng)力狀態(tài)的主要因素一、主要因素天然應(yīng)力場(chǎng)的形成取決于地質(zhì)條件和巖體所經(jīng)歷的地質(zhì)歷史。剩余構(gòu)造應(yīng)力，即地質(zhì)歷史時(shí)期構(gòu)造作用形成的應(yīng)力至今尚未完全卸除。b. 區(qū)域卸荷作用指區(qū)域性的面剝蝕。則 水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的減小幅有很大不同。重分布應(yīng)力大小和特點(diǎn)受原始地應(yīng)力水平、巖性特征、臨空面形態(tài)特征的影響。②最大主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸增大，而最小主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸減小，至臨空面上為零，甚至出現(xiàn)拉應(yīng)力。應(yīng)力增大現(xiàn)象稱(chēng)應(yīng)力集中。三、巖體切割面附近的殘余應(yīng)力效應(yīng)由于巖體是由多種力學(xué)性質(zhì)不同的材料（元件）組成，在加載條件和卸載條件下，不同力學(xué)性質(zhì)的材料表現(xiàn)出不同的變形特征，以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。約束緊密的不同材料卸載的殘余應(yīng)力效應(yīng)。僅伊斯蘭堡外側(cè)和察隅外側(cè)不同。①潛在逆斷型應(yīng)力狀態(tài)主重要分布于喜馬拉雅山前緣一帶。、水平 垂直③潛在正斷型和張剪性走滑型應(yīng)力狀態(tài)區(qū)，主要分布于西藏高原（正斷型）、東北、華北地區(qū)，汾渭地塹（張剪走滑型）。易于發(fā)生應(yīng)力集中的部位往往是裂隙、斷裂的端點(diǎn)、交匯點(diǎn)、錯(cuò)裂段、拐點(diǎn)、鎖固段、分支點(diǎn)等。局部壓力集中區(qū)，形成局部隆起和擠壓型構(gòu)造，伴強(qiáng)震。 地應(yīng)力隨時(shí)間變化與地殼巖體應(yīng)變速率的關(guān)系a. 地應(yīng)力與應(yīng)變速率的關(guān)系地殼巖體是粘彈性介質(zhì)。變形初期，應(yīng)力增高，但隨時(shí)間推移，應(yīng)力一旦達(dá)到某一極限值就會(huì)不再增長(zhǎng)，而變形不斷發(fā)展。當(dāng)應(yīng)力大于臨界值，則巖體表現(xiàn)彈性介質(zhì)特征，直至破壞，斷裂是巖體的薄弱環(huán)節(jié)，其變形較巖體更加容易。在巖體中地應(yīng)力大于臨界應(yīng)變速率的地區(qū)，應(yīng)力隨時(shí)間呈線性遞增。當(dāng)巖體中的應(yīng)變速率和斷裂應(yīng)變速率均低于斷裂臨界應(yīng)變