第一篇:專業(yè)主干課5《巖體工程地質(zhì)力學(xué)》
《巖體工程地質(zhì)力學(xué)》教學(xué)大綱
一、課程名稱:巖體工程地質(zhì)力學(xué)
Engineering geomechanics of rock mass
二、課程編號(hào):
三、學(xué)分學(xué)時(shí):2.5學(xué)分 / 40學(xué)時(shí)
四、使用教材:《巖體力學(xué)》劉佑榮,唐輝明編 化學(xué)工業(yè)出版社2009.1
五、課程屬性:專業(yè)課 / 必修
六、教學(xué)對(duì)象:地質(zhì)工程專業(yè)本科生
七、開(kāi)課單位:地球科學(xué)與工程學(xué)院地質(zhì)科學(xué)與工程系
八、先修課程:工程力學(xué)、水力學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等。
九、教學(xué)目標(biāo):
巖石力學(xué)是地質(zhì)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以全面掌握巖塊、結(jié)構(gòu)面、巖體等基本概念、性質(zhì)指標(biāo)及其測(cè)試方法,掌握工程巖體重分布應(yīng)力特征、計(jì)算方法及工程巖體穩(wěn)定性分析方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,初步具備解決巖體力學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。
十、課程要求:
本課程采用課程講授與問(wèn)題探討、實(shí)例演示以及研究性教學(xué)等教學(xué)方式,實(shí)行啟發(fā)式教學(xué),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和解決巖體力學(xué)問(wèn)題的能力。因此,本課程要求課前必須閱讀教材的相關(guān)部分和參考文獻(xiàn);課上主動(dòng)參與討論;課后按時(shí)完成布置的作業(yè),及時(shí)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)交流。
十一、教學(xué)內(nèi)容:
第0章 緒論(2學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖石力學(xué)在工程中的重要性;巖石力學(xué)的研究?jī)?nèi)容;巖石力學(xué)的研究方法;巖石力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史等。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖石力學(xué)的研究方法及研究手段。
? 教學(xué)方法:課堂講授,利用工程圖片介紹國(guó)內(nèi)外巖石力學(xué)研究?jī)?nèi)容、研究方法及相關(guān)巖石力學(xué)問(wèn)題的研究方法。
第一章 巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):結(jié)構(gòu)面、巖體的定義及基本特征;巖體結(jié)構(gòu)及巖體結(jié)構(gòu)控制論;結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)分析方法;結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬方法等。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):結(jié)構(gòu)面、巖體的定義及基本特征、結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)分析方法。
? 教學(xué)方法:課堂講授,利用工程圖片介紹結(jié)構(gòu)面的基本特征、結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)方法及結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)
模擬的工程應(yīng)用等。
第二章 巖石的物理性質(zhì)(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖體物理指標(biāo)的概念以及它們之間的換算;巖石的物理、水理、熱學(xué)性質(zhì)以及巖塊的變形和強(qiáng)度性質(zhì)等。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖石物理指標(biāo)定義及換算;巖石的水理性質(zhì)及巖體的變形及強(qiáng)度性質(zhì)等。? 教學(xué)方法:講授內(nèi)容分布于課程之中、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第三章 結(jié)構(gòu)面的變形及強(qiáng)度性質(zhì)(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):結(jié)構(gòu)面的法向變形和切向變形,平直無(wú)充填、粗糙起伏無(wú)充填、斷續(xù)結(jié)構(gòu)面和充填
結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度性質(zhì)。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):結(jié)構(gòu)面的法向變形和切向變形,平直無(wú)充填、粗糙起伏無(wú)充填、斷續(xù)結(jié)構(gòu)面和充填
結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度性質(zhì)。
? 教學(xué)方法:講授內(nèi)容分布于課程之中、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第四章 巖體的力學(xué)性質(zhì)(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖體變形性質(zhì)及相關(guān)參數(shù)估算、巖體的變形曲線、巖體的剪切強(qiáng)度及參數(shù)估算、巖
體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)及動(dòng)參數(shù)的估算、巖體的水力學(xué)性質(zhì)及滲透性。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖體變形性質(zhì)及相關(guān)參數(shù)估算、巖體的變形曲線、巖體的剪切強(qiáng)度及參數(shù)估算、巖
體的水力學(xué)性質(zhì)及滲透性。
? 教學(xué)方法:講授內(nèi)容分布于課程之中、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第五章 工程巖體分類(2學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖塊的工程分類、巖體的工程分類、我國(guó)的工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn)、工程巖體分類在工
程中的應(yīng)用。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖體的工程分類、我國(guó)的工程巖體分類標(biāo)準(zhǔn)、工程巖體分類在工程中的應(yīng)用。? 教學(xué)方法:講授內(nèi)容分布于課程之中、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第六章 巖體天然應(yīng)力(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖體中天然應(yīng)力的分布規(guī)律、巖體天然應(yīng)力測(cè)量方法及估算、巖體天然應(yīng)力場(chǎng)的回
歸分析、高地應(yīng)力的若干特征。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖體天然應(yīng)力測(cè)量方法及估算、巖體天然應(yīng)力場(chǎng)的回歸分析、高地應(yīng)力的若干特征。? 教學(xué)方法:講授內(nèi)容分布于課程之中、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第七章 巖體本構(gòu)關(guān)系及強(qiáng)度理論(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):巖石的本構(gòu)關(guān)系;巖石強(qiáng)度理論;巖體變形及本構(gòu)關(guān)系;巖體破壞機(jī)制及破壞判據(jù)
? 重點(diǎn)難點(diǎn):巖石強(qiáng)度理論、巖體破壞機(jī)制及破壞判據(jù)。
? 教學(xué)方法:講授、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第八章 邊坡巖體穩(wěn)定性分析(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):邊坡中的應(yīng)力分布特征;邊坡的變形及破壞、邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟、邊坡巖
體穩(wěn)定性計(jì)算、邊坡巖體滑動(dòng)速度計(jì)算及涌浪估計(jì)。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):邊坡的變形及破壞、邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟、邊坡巖體穩(wěn)定性計(jì)算。? 教學(xué)方法:講授、自學(xué)、討論相結(jié)合。
第九章 地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):圍巖重分布應(yīng)力計(jì)算、圍巖的變形與破壞、圍巖壓力計(jì)算、圍巖抗力與極限承載力。? 重點(diǎn)難點(diǎn):圍巖重分布應(yīng)力計(jì)算、圍巖的變形與破壞、圍巖壓力計(jì)算。
? 教學(xué)方法:課堂講授。
第十章 地基巖體穩(wěn)定性分析(4學(xué)時(shí))
? 知識(shí)要點(diǎn):地基巖體中的應(yīng)力分布特征、地基巖體的承載力、壩基巖體抗滑穩(wěn)定性分析、壩肩
巖體抗滑穩(wěn)定性分析。
? 重點(diǎn)難點(diǎn):彈性抗力系數(shù)及其應(yīng)用;有裂隙圍巖應(yīng)力的計(jì)算。
? 教學(xué)方法:講授、自學(xué)、討論相結(jié)合。
十二、實(shí)踐環(huán)節(jié):
? 本課程課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)中根據(jù)講授的內(nèi)容,安排2-3個(gè)巖體力學(xué)專題,通過(guò)具體的工程實(shí)例來(lái)解
釋巖體力學(xué)中的工程問(wèn)題。
? 課外充分利用實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試驗(yàn)儀器,安排學(xué)生熟悉部分巖石力學(xué)試驗(yàn)操作步驟及相關(guān)測(cè)試方法
并開(kāi)展巖石的抗壓、抗拉、抗剪、點(diǎn)荷載及變形等室內(nèi)試驗(yàn),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
? 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,安排5-6次課外作業(yè)。
十三、教學(xué)參考:
1.參考教材:
? 徐志英.巖石力學(xué).北京:水利水電出版社,1993
? 張永興.巖石力學(xué).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008
? 黃醒春.巖石力學(xué).北京:高等教育出版社,2005
? 蔡美峰.巖石力學(xué)與工程.北京:科學(xué)出版社,2002
? 高瑋.巖石力學(xué).北京:北京大學(xué)出版社,2010
? 沈明榮.巖體力學(xué).上海:同濟(jì)大學(xué)出版,1999
2.參考文獻(xiàn):
? 付志亮.巖石力學(xué)試驗(yàn)教程.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011
? 張忠亭,景鋒,楊和禮.工程實(shí)用巖石力學(xué).北京:水利水電出版社,2009 ? John A.Hudson.工程巖石力學(xué)(上卷、下卷).北京:科學(xué)出版社,2009 ? GBT 50266-1999 工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)
3.網(wǎng)絡(luò)資源
? 山東科技大學(xué)http://jpkc.sdkd.net.cn/2004/yanshilixue/
? 西南科技大學(xué)http:///C262/kcms-4.htm
? 長(zhǎng)安大學(xué)http://202.117.64.98/ec/C88/kcjsgh-1.htm
? 西安科技大學(xué)http://61.150.69.30/ec/C148/jsdw-3.htm
十四、考核方式:
考試或考查方式:閉卷考試。
十五、課程說(shuō)明:
大綱編寫人:孫少銳
大綱編寫時(shí)間:2012年4月20日
第二篇:巖體力學(xué)典型例題(DOC)
一、緒論
1、巖體力學(xué)的定義:巖體力學(xué)主要是研究巖體和巖體力學(xué)性能的一門學(xué)科,是探討巖石和巖體在其周圍物理環(huán)境(力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、地下水等)發(fā)生變化后,做出響應(yīng)的一門力學(xué)分支。
2、何謂巖石?何謂巖體?巖石與巖體有何不同之處?1)巖石:由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而形成的自然物體。2)巖體:一定工程范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體。3)不同之處:巖體是由巖石塊和各種各樣的結(jié)構(gòu)面的綜合體。
3、何謂巖體結(jié)構(gòu)?巖體結(jié)構(gòu)的兩大要素是什么?(1)巖體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度及其組合關(guān)系;或者是指結(jié)構(gòu)體的規(guī)模、形態(tài)及其排列形式所表現(xiàn)的空間形態(tài)。(2)結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面。
4、中科院地質(zhì)所提出的巖體結(jié)構(gòu)可分為那六大類型?塊狀、鑲嵌、層狀、碎裂、層狀碎裂、松散結(jié)構(gòu)
5、巖體有哪些特征?(1)不連續(xù);受結(jié)構(gòu)面控制,巖塊可看作連續(xù)。(2)各向異性;結(jié)構(gòu)面有一定的排列趨勢(shì),不同方向力學(xué)性質(zhì)不同。(3)不均勻性;巖體中的結(jié)構(gòu)面方向、分布、密度及被結(jié)構(gòu)面切割成的巖塊的大小、形狀和鑲嵌情況等在各部位不同,各部位的力學(xué)性質(zhì)不同。(4)賦存地質(zhì)因子特性(水、氣、熱、初應(yīng)力)都會(huì)對(duì)巖體有一定作用。
二、物理力學(xué)性質(zhì)
1、巖石有哪些物理力學(xué)參數(shù)?巖石的質(zhì)量指標(biāo),水理性質(zhì)指標(biāo),描述巖石風(fēng)化能力指標(biāo),完整巖石的單軸抗壓強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,剪切強(qiáng)度,三向壓縮強(qiáng)度和各種受力狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的變形特性。
2、影響巖石強(qiáng)度特征的主要因素有哪些?對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響因素有承壓板、巖石試件尺寸及形狀(形狀、尺寸、高徑比),加載速率、環(huán)境(含水率、溫度)。對(duì)三相壓縮強(qiáng)度的影響因素:側(cè)向壓力、試件尺寸與加載速率、加載路徑、空隙壓力。
3、何謂巖石的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線?所謂應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線是指在剛性實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所獲得的包括巖石達(dá)到峰值應(yīng)力之后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
5、試比較莫爾強(qiáng)度理論、格里菲斯強(qiáng)度理論和 E.Hoek 和.T.Brown 提出的經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度理論的優(yōu)缺點(diǎn):莫爾強(qiáng)度理論優(yōu)點(diǎn)是使用方便,物理意義明確;缺點(diǎn)是1不能從巖石破壞機(jī)理上解釋其破壞特征2忽略了中間主應(yīng)力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響;格爾菲斯強(qiáng)度理論優(yōu)點(diǎn)是明確闡明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂擴(kuò)展方向;缺點(diǎn)是僅考慮巖石開(kāi)裂并非宏觀上破壞的緣故。E.hoek和E.T.brown提出的經(jīng)驗(yàn)理論與莫爾強(qiáng)度理論很相似其優(yōu)點(diǎn)是能夠用曲線來(lái)表示巖石的強(qiáng)度,但是缺點(diǎn)是表達(dá)式稍顯復(fù)雜。
6、典型的巖石蠕變曲線有哪些特征?典型的巖石蠕變曲線分三個(gè)階段第Ⅰ階段:稱為初始蠕變段或者叫瞬態(tài)蠕變階段。在此階段的應(yīng)變一時(shí)間曲線向下彎曲;應(yīng)變與時(shí)間大致呈對(duì)數(shù)關(guān)系,即ε∝㏒t。第Ⅱ階段:稱為等速蠕變段或穩(wěn)定蠕變段。在此階段內(nèi)變形緩慢,應(yīng)變與時(shí)間近于線性關(guān)系。第Ⅲ階段:稱為加速蠕變段非穩(wěn)態(tài)蠕變階段。此階段內(nèi)呈加速蠕變,將導(dǎo)致巖石的迅速破壞。
7、有哪三種基本的力學(xué)介質(zhì)模型?1)彈性介質(zhì)模型;2)塑性介質(zhì)模型(理想塑性模型、有硬化塑.性介質(zhì)模型);3)黏性介質(zhì)模型
8、基本介質(zhì)模型的串聯(lián)和并聯(lián)的力學(xué)特征有何不同?串聯(lián)E和h,每個(gè)元素的力相等;總應(yīng)變=分應(yīng)變之和?;灸P停瑑稍⒙?lián),使它所表現(xiàn)的變形特征與馬克斯維爾模型有所不同。根據(jù)兩個(gè)基本力學(xué)模型并聯(lián)的力學(xué)特征,當(dāng)外力作用于模型的兩端時(shí),兩個(gè)模型產(chǎn)生的應(yīng)變相等,而其應(yīng)力為彈簧所受的應(yīng)力與粘壺所受的應(yīng)力之和。
9、巖石在單軸和三軸壓縮應(yīng)力作用下,其破壞特征有何異同?單軸破壞形態(tài)有兩類:圓錐形破壞,原因:壓板兩端存在摩擦力,箍作用(又稱端部效應(yīng)),在工程中也會(huì)出現(xiàn);柱狀劈裂破壞,張拉破壞(巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度)是巖石單向壓縮破壞的真實(shí)反映(消除了端部效應(yīng)),消除試件端部約束的方法,潤(rùn)滑試件端部(如墊云母片;涂黃油在端部),加長(zhǎng)試件。三軸壓縮應(yīng)力:低圍壓,圍壓作用不明顯,接近單軸壓縮破壞形式;中圍壓,斜面剪切破壞;高圍壓,塑性流動(dòng)性破壞。
11、有一云母片巖試件,其力學(xué)性質(zhì)在沿片理方向A 和 垂直片理方向B 表現(xiàn)出明顯的各向異性,試問(wèn):1)試件在A向和 B 向受到相同的單向壓力時(shí),變形哪個(gè)方向更大?彈性模量哪個(gè)更大?為什么?2)巖石試件的單軸抗壓強(qiáng)度哪個(gè)更大?為什么?
答:1)在相同單向壓力作用下B向變形更大,因?yàn)锽向包含片理的法向閉合變形,相對(duì)A而言,對(duì)巖石的變形貢獻(xiàn)大。相應(yīng)的彈性模量則是A向大,根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可知,在應(yīng)力相同的情況下,A向應(yīng)變小于B向應(yīng)變,故A向彈性模量大。2)單軸抗壓強(qiáng)度B向大,因?yàn)锽向?yàn)榧魯嗥砥茐?,?shí)為巖塊抗壓強(qiáng)度。A向由于結(jié)構(gòu)面的弱抗拉效應(yīng),巖石產(chǎn)生拉破壞,降低了巖石單軸抗壓強(qiáng)度。
三、巖體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)
1、如何測(cè)試巖塊和巖體彈性波波速? 1)巖塊聲波速度測(cè)試:測(cè)試儀器主要是巖石超聲波參數(shù)測(cè)定儀和縱橫波換能器。測(cè)試時(shí),把縱橫波換能器放在巖塊試件的兩端。測(cè)定縱波速度時(shí)宜采用凡士林或黃油作耦合劑,測(cè)定橫波速度時(shí)宜采用鋁箔或銅箔作耦合劑測(cè)試結(jié)束后,應(yīng)測(cè)定超聲波在標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)玻璃中的傳播時(shí)間,繪制時(shí)距曲線并確定儀器系統(tǒng)的零延時(shí)。vp=L/(tp-t0),vs=L/(ts-t0)
2)巖體聲波速度測(cè)試:測(cè)點(diǎn)表面應(yīng)大致修鑿平整并擦凈,縱波換能器應(yīng)涂厚1-2mm的凡士林或黃油,橫波換能器應(yīng)墊多層鋁箔或銅箔,并應(yīng)將換能器放置在測(cè)點(diǎn)上壓緊。在鉆孔或風(fēng)鉆孔中進(jìn)行巖體聲波速度測(cè)試時(shí),鉆孔或風(fēng)鉆孔應(yīng)沖洗干凈,并在孔內(nèi)注滿水,水即作為耦合劑,而對(duì)軟巖宜采用干孔測(cè)試。
2、影響巖體彈性波波速的因素有哪些?1)巖體彈性波速與巖體種類、巖石密度和生成年代有關(guān).2、巖體波速與巖體中裂隙或夾層的關(guān)系:34巖體波速與巖體的有效孔隙率n及吸水率Wf有關(guān)
4、巖體波速與各向異性性質(zhì)有關(guān)
5、巖體受壓應(yīng)力對(duì)彈性波傳播的影響。
3、用巖體彈性波速度確定地下工程圍巖松動(dòng)圈(塑性圈)范圍的依據(jù)是什么?根據(jù)巖體彈性波速度隨裂隙的增多和應(yīng)力的減小而降低的原理,在松動(dòng)圈內(nèi),由于巖體破碎且屬低應(yīng)力區(qū),因而波速較小,當(dāng)進(jìn)入松動(dòng)圈邊界完整巖體區(qū)域,應(yīng)力較高,波速達(dá)到最大,之后波速又逐漸減小至一定值。根據(jù)波速隨深度變化曲線,可確定松動(dòng)圈厚度,其邊界在波速最大值深度附近。
四、巖體基本力學(xué)性質(zhì)
1、描述結(jié)構(gòu)面的參數(shù)及其所表達(dá)的含義:
2、闡述結(jié)構(gòu)面法向彈性變形的假設(shè)條件和計(jì)算方法。
3、闡述結(jié)構(gòu)面法向變形的三個(gè)分量。
4、闡述結(jié)構(gòu)面法剪切位移的類型及其特征。
5、闡述結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度表達(dá)式及其與莫爾應(yīng)力圓的幾何關(guān)系。
6、簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)面的面摩擦效應(yīng)。
7、簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)面的楔效應(yīng)摩擦的三種評(píng)價(jià)方法。
8、闡述結(jié)構(gòu)面與主應(yīng)力面的夾角對(duì)極限最大主應(yīng)力的影響。
9、闡述帶有單一結(jié)構(gòu)面的巖體的力學(xué)效應(yīng)的分析方法。
10、闡述孔隙水壓力對(duì)單一結(jié)構(gòu)面的巖體強(qiáng)度的影響。
11、闡述巖體的變形曲線及其變形參數(shù)的確定方法。
五、工程分類、1、簡(jiǎn)述圍巖分類的目的和意義:(1)為巖石工程建設(shè)的勘察、設(shè)計(jì)、施工和編制定額提供必要的基本依據(jù)。(2)便于施工方法的總結(jié),交流,推廣。(3)為便于行業(yè)內(nèi)技術(shù)改革和管理。
2、闡述圍巖分類有哪些原則?(1)有明確的類級(jí)和適用對(duì)象。(2)有定量的指標(biāo)。(3)類級(jí)一般分五級(jí)為宜。(4)分類方法簡(jiǎn)單明了、數(shù)字便于記憶和應(yīng)用。(5)根據(jù)適用對(duì)象,選擇考慮因素。
3、簡(jiǎn)述圍巖分類的基本方法:按巖石的單軸抗壓強(qiáng)度RC 分類;以點(diǎn)荷載強(qiáng)度指標(biāo)分類;按巷道巖石穩(wěn)定性分類;前蘇聯(lián)巴庫(kù)地鐵分類;按巖體完整性分類;按巖體綜合指標(biāo)分類。
4、簡(jiǎn)述巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD 的定義及評(píng)價(jià)方法:RQD是選用堅(jiān)固完整的、其長(zhǎng)度大于等于10cm的巖芯總長(zhǎng)度與鉆孔長(zhǎng)度的比。評(píng)價(jià)方法:巖石的RQD與巖體完整性關(guān)系密切,RQD與體積節(jié)理數(shù)JV之間存在下列統(tǒng)計(jì)關(guān)系:RQD=115—3.3JV(%),對(duì)于JV小于等于4.5的巖體,其RQD=100%
5、闡述巴頓(Barton)Q 分類采用了哪些參數(shù)?它們代表了何種含義?采用了六個(gè)參數(shù):RQD:巖體質(zhì)量指標(biāo)。Jn節(jié)理的組織數(shù)系數(shù)。Jr節(jié)理的粗糙度系數(shù)。Ja節(jié)理的飾變系數(shù)。JW地下水的影響系數(shù)。SRF應(yīng)力折減系數(shù)。
6、闡述國(guó)際巖體分級(jí)采用了哪兩種方法?采用了定性、定量?jī)煞N方法分別確定巖體質(zhì)量的好壞,相互協(xié)調(diào)、相互調(diào)整,最終確定巖石的堅(jiān)硬程度與巖體完整性指數(shù)。
7、闡述國(guó)際巖體分級(jí)采用了哪些指標(biāo)作為分級(jí)的基本參數(shù)?
(一)確定巖體基本質(zhì)量:1.定量確定巖體基本質(zhì)量,包括巖石堅(jiān)硬程度的確定、巖體完整程度的確定。2.定性確定巖體基本質(zhì)量,也包括巖石堅(jiān)硬程度的確定、巖體完整程度的確定。
(二)基本質(zhì)量分級(jí):巖體基本質(zhì)量指標(biāo);巖體基本質(zhì)量的確定。
(三)具體工程巖體質(zhì)量分級(jí)的確定。
8、闡述在國(guó)際巖體分級(jí)中,對(duì)地下工程的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)的修正,考慮了哪些因素的影響?地下水影響修正系數(shù);主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù):初始應(yīng)力狀態(tài)響修正系數(shù)
六、地應(yīng)力
1、何謂巖體的初始應(yīng)力?巖體的初始應(yīng)力主要是由什么引起的?影響巖體的初始應(yīng)力場(chǎng)的因素一般有哪些?初始應(yīng)力:天然狀態(tài)下巖體內(nèi)的應(yīng)力,又稱地應(yīng)力、原巖應(yīng)力。由巖體的自重和地質(zhì)構(gòu)造所引起。因素:自重.地質(zhì)構(gòu)造——主要因素;地形地貌.地震力.水壓力.地?zé)帷我蛩亍?/p>
3、正斷層、逆斷層、平移斷層的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的作用方向如何?對(duì)于正斷層,自重應(yīng)力為最大主應(yīng)力,方向豎直向下,最小主應(yīng)力與斷層走向正交;對(duì)于逆斷層,自重應(yīng)力為最小主應(yīng)力,方向豎直向下,而最大主應(yīng)力與斷層走向正交;對(duì)于平移斷層,自重為中主應(yīng)力,最大主應(yīng)力與斷層走向成30-45度得夾角,最大和最小都為水平方向。
4、地殼淺部巖體初始應(yīng)力的分布有哪些基本規(guī)律?水平應(yīng)力普遍大于垂直應(yīng)力。垂直應(yīng)力在大多數(shù)情況下,為最小主應(yīng)力;在少數(shù)情況小,為中間主應(yīng)力;只有個(gè)別情況下為最大主應(yīng)力。
5、巖體的初始應(yīng)力的量測(cè)方法有哪些?各自的原理、量測(cè)步驟、應(yīng)用是什么?1.水壓致裂法2.應(yīng)力解除法3.應(yīng)力恢復(fù)法4.聲發(fā)射法;步驟:【1】試件制備【2】聲發(fā)射測(cè)試【3】計(jì)算地應(yīng)力。
6、高地應(yīng)力現(xiàn)象有哪些?其判別準(zhǔn)則是什么?現(xiàn)象:1.巖芯餅化現(xiàn)象;2.巖爆;3.探洞和地下隧洞的洞壁產(chǎn)生剝離;4.巖質(zhì)基坑底部隆起,剝離以及回彈錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象;5野外原位測(cè)試測(cè)得得巖體物理力學(xué)指標(biāo)比實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果高。判別準(zhǔn)則:當(dāng)圍巖內(nèi)部的圍巖強(qiáng)度與最大地應(yīng)力的比值達(dá)到某一水平時(shí),才能稱為高地應(yīng)力或極高地應(yīng)力。
7、巖爆的類型和發(fā)生條件是什么?工程上如何防治巖爆?類型:【1】破裂松脫型,【2】爆裂彈射型,【3】爆炸拋射型。條件:1.地下開(kāi)挖,洞室空間的形成。2.巖體承受極限應(yīng)力產(chǎn)生初始破裂后剩余彈性變形能的集中釋放量將決定巖爆的彈射程度。3.圍巖應(yīng)力重分布和集中將導(dǎo)致圍巖積累大量彈性變形能。防治:1.圍巖加固;2.改善圍巖應(yīng)力條件;3.保證施工安全。
七、地下洞室
1、何謂巖體的二次應(yīng)力?分析二次應(yīng)力時(shí)考慮了哪些假定條件?
2、何謂圍巖壓力?圍巖壓力的影響因素有哪些?
3、如何計(jì)算彈性狀態(tài)下圍巖的二次應(yīng)力、位移和應(yīng)變?它們有哪些規(guī)律?
4、如何計(jì)算彈塑性狀態(tài)下圓形洞室圍巖的二次應(yīng)力?它有哪些規(guī)律?
5、如何確定節(jié)理巖體的剪裂區(qū)范圍、應(yīng)力和剪裂區(qū)的半徑?
6、計(jì)算巖體的松動(dòng)壓力有幾種方法?它們是如何計(jì)算巖體的松動(dòng)壓力的?
7、計(jì)算巖體的塑性形變壓力有幾種方法?它們是如何計(jì)算巖體的塑性形變壓力的?
8、簡(jiǎn)述新奧法建設(shè)隧道的基本思想。
八、邊坡
1、巖質(zhì)邊坡應(yīng)力分布有哪些特征?其影響因素有哪些?
2、巖質(zhì)邊坡的變形與破壞有哪些類型?不同類型其破壞機(jī)理有何區(qū)別?
3、巖質(zhì)邊坡極限平衡穩(wěn)定性分析的方法主要有哪些?簡(jiǎn)述各方法的力學(xué)模型和適用范圍。
4、巖質(zhì)邊坡的加固措施有哪些?
九、地基
1、巖基有那些特點(diǎn)?巖基上常規(guī)的基礎(chǔ)形式有哪幾種?
2、巖基上柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)其基礎(chǔ)沉降計(jì)算有何區(qū)別?
3、巖基破壞模式有哪幾種?如何確定巖基承載力?
4、重力壩壩基破壞模式有哪些?如何計(jì)算不同破壞模式下壩基的穩(wěn)定性?
5、巖基的加固措施主要有哪些?
1、縱波波速Vpm=4167m/s,巖體密度ρ=2.45g/cm3,室內(nèi)測(cè)得巖塊試件縱波波速Vpr=3536m/s,求這種巖體的靜彈性模量E。
2、已知5000m深處某巖體側(cè)壓力系數(shù)λ=0.8,泊松比μ=0.25。在巖體被剝蝕掉2000m后側(cè)壓力系數(shù)是多少?
一、名詞釋義
結(jié)構(gòu)面:指地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中,在巖體內(nèi)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)界面或帶巖體在地質(zhì)歷史過(guò)程中形成的,由巖石單元體和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的,一定 的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體顆粒密度巖石固體相部分的質(zhì)量與其體積的比值。塊體密度(巖石密度):指巖石單位體積內(nèi)的質(zhì)量。
彈性:在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)物體受外力作用產(chǎn)生的全部變形去除外力后能立即恢復(fù)原有形狀和尺寸。
塑性:物體受力后產(chǎn)生變形,在外力去除后不能完全回復(fù)的性質(zhì)。
粘性:物體受力后變形不能再瞬時(shí)完成,且應(yīng)變速率隨應(yīng)力增加而增加的性質(zhì)。脆性:物體受力后變形很小時(shí)就發(fā)生碎裂的性質(zhì)。
延性:物體能承受較大塑性變形而不喪失其承載力的性質(zhì)。
流變:在外部條件不變的情況下,巖石的變形或應(yīng)力隨時(shí)間的變化的現(xiàn)象 彈性后效:應(yīng)變恢復(fù)總是落后于應(yīng)力的現(xiàn)象
單軸抗壓強(qiáng)度:在單向壓縮條件下,巖塊能承受的最大壓應(yīng)力
法向剛度: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的應(yīng)力
剪切強(qiáng)度:巖體內(nèi)任一方向剪切面在法向應(yīng)力作用下所能抵抗的最大剪應(yīng)力 天然應(yīng)力:人類工程活動(dòng)之前存在于巖體中的應(yīng)力
重分布應(yīng)力:巖體中由于工程活動(dòng)改變后的應(yīng)力天然應(yīng)力比值系數(shù):巖體中天然水平應(yīng)力與鉛直應(yīng)力之比
巖爆:高地應(yīng)力地區(qū)由于洞壁圍巖中應(yīng)力高度集中使圍巖產(chǎn)生突發(fā)性變形破壞的現(xiàn)象.圍巖壓力:地下洞室在重分布應(yīng)力作用下產(chǎn)生過(guò)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.圍巖抗力:圍巖對(duì)襯砌的反力,使洞壁圍巖產(chǎn)生一個(gè)單位徑向變形所需要的內(nèi)水壓力 蠕變: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) 尺寸效應(yīng):試件尺寸越大,巖塊強(qiáng)度越低 剪脹角:剪切位移線與水平的夾角
巖(體)石力學(xué):是力學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科,是研究巖(體)石在各種力場(chǎng)作用下變形與破壞規(guī)律的理論及其實(shí)際應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科。
工程巖體力學(xué):為各類建筑工程及采礦工程等服務(wù)的巖體力學(xué)
RQD(巖體質(zhì)量指標(biāo)):指大于10cm的巖芯,累計(jì)長(zhǎng)度與鉆孔進(jìn)尺長(zhǎng)度之比的百分比 軟化性:巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)。
第三篇:巖體災(zāi)害防治措施)
論巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)及防治措施
摘要:近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)科技的突飛猛進(jìn),各種資源開(kāi)發(fā)和工程建設(shè)活動(dòng)等人類工程活動(dòng)的力度大幅提高,一方面國(guó)民經(jīng)濟(jì)提高,但另一方面也大大增加了我國(guó)資源開(kāi)采使用量和環(huán)境加劇惡化,使本就十分脆弱的地質(zhì)環(huán)境難以維持穩(wěn)態(tài)平衡,地質(zhì)災(zāi)害的頻度和規(guī)模成逐年增加的趨勢(shì)。為此就巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在關(guān)系、地質(zhì)災(zāi)害的特征與危害以及地質(zhì)災(zāi)害防治工程以防治措施為主導(dǎo)方向進(jìn)行探究闡述。
關(guān)鍵詞:巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治措施。
一、巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵自20世紀(jì)80年代末90年代初我國(guó)產(chǎn)生了一個(gè)新的學(xué)科——地質(zhì)工程學(xué)。工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科,又是工程與技術(shù)科學(xué),基礎(chǔ)學(xué)科的分支學(xué)科。它是工程科學(xué)與地質(zhì)科學(xué)相互滲透,交叉而形成的一門邊緣學(xué)科,從事人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互關(guān)系的研究,是服務(wù)于工程建設(shè)的應(yīng)用學(xué)科。地質(zhì)災(zāi)害是指由于自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全或使人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境、資源發(fā)生嚴(yán)重破壞的地質(zhì)現(xiàn)象?!兜刭|(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定地質(zhì)災(zāi)害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災(zāi)害。在我國(guó)大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象都是人為因素引發(fā)的據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)近年來(lái)我國(guó)每年因地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失約占各種自然災(zāi)害的1/4至1/5因此減少或制止破壞生態(tài)環(huán)境行為、及時(shí)采取地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防和防治措施是我國(guó)當(dāng)前減少損失的首要途徑。
二、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的特征與危害由于我國(guó)地理位置獨(dú)特地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地球生態(tài)環(huán)境多變加之人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó)經(jīng)濟(jì)較落后承災(zāi)能力弱所有這些疊加在一起形成災(zāi)害類型多、分布廣、頻度高、強(qiáng)度大、影響面寬、損失嚴(yán)重的格局。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質(zhì)災(zāi)害在我國(guó)十分發(fā)育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國(guó)土面積的50%其中以西南、西北地區(qū)最為嚴(yán)重。地質(zhì)災(zāi)害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題又稱第一環(huán)境問(wèn)題屬自然地質(zhì)災(zāi)害這些災(zāi)害不以人類歷史的發(fā)展為轉(zhuǎn)移;第二類主要是由人為活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害稱第二環(huán)境問(wèn)題屬人為地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害常隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境的惡化而日益增加據(jù)地質(zhì)災(zāi)害。分析全國(guó)50%以上的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因是人類行為尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土體或巖體受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震、人工切坡等因素的影響沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體地或分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。它的一個(gè)重要特征是在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持相對(duì)的完整性,往往表現(xiàn)出其特定的形態(tài)外貌。
滑坡的誘因:
1地震;
2降雨和融雪;
3地表水的沖刷、浸泡;
4河流等地表水體對(duì)斜坡坡腳的不斷沖刷;
5開(kāi)挖坡腳;
6蓄水排水;
7堆填加載;
8劈山放炮亂砍亂伐。
滑坡發(fā)生的規(guī)律: 下列地帶是滑坡的易發(fā)和多發(fā)地區(qū):
1江、河、湖水庫(kù)、溝的岸坡地帶地形高差大的峽谷地區(qū)山區(qū)鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。
2地質(zhì)構(gòu)造帶之中如斷裂帶、地震帶等。
3易滑坡巖、土分布區(qū)。
4暴雨多發(fā)區(qū)及異常的強(qiáng)降雨區(qū)。
2.2 崩塌 陡坡上被直立裂縫分割的巖土體因根部空虛折斷壓碎或局部移滑失去穩(wěn)定突然脫離母體向下傾倒、翻滾堆積在坡腳或溝谷的地質(zhì)現(xiàn)象稱為崩塌。一般發(fā)生在厚層硬脆性巖體中。巖體中有構(gòu)造節(jié)理和成巖節(jié)理,風(fēng)化侵蝕等易于發(fā)生崩塌。
崩塌的誘因:
1采掘礦產(chǎn)資源
2道路工程開(kāi)挖邊坡
3水庫(kù)蓄水與渠道滲漏
4堆棄渣填土
5強(qiáng)烈振動(dòng)。
2.3 泥石流 泥石流是由于降水暴雨、冰川、積雪融化水產(chǎn)生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質(zhì)的特殊洪流是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。經(jīng)常發(fā)生在陡峻的山岳地區(qū),一般是順著縱坡降較大的狹窄溝谷活動(dòng)的。地質(zhì)條件決定了松散固體物質(zhì)的來(lái)源,也為泥石流活動(dòng)提供動(dòng)能優(yōu)勢(shì)。泥石流形成必須有強(qiáng)烈的地表徑流,它為爆發(fā)泥石流提供動(dòng)力條件。泥石流主要由石塊,沙粒和泥漿體所共同組成的格架結(jié)構(gòu)。
泥石流的誘因:
1不合理開(kāi)挖
2不合理的棄土、棄渣、棄石
3濫伐亂墾。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落并在地面形成塌陷坑洞的一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。山體坡度大,氣候降水量過(guò)多,山體土層松軟。
防治措施植樹(shù)造林和護(hù)護(hù)坡草被,加強(qiáng)水土保持。修建坡面排水系統(tǒng)調(diào)節(jié)地表徑流,防止溝源侵蝕。泥石流通區(qū)一般修建攔擋工程,大規(guī)模預(yù)防需要修建高大的泥石流攔擋壩。修建泄洪道起到順暢排泄泥石流的作用在修建交通路線時(shí)如跨越泥石流時(shí)要修筑護(hù)路明路 走廊 隧道 渡槽等。
2.4 地面變形 地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國(guó)發(fā)生地面沉降活動(dòng)的城鎮(zhèn)有70多個(gè)明顯成災(zāi)的有30余個(gè)最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶區(qū)。造成中國(guó)城鎮(zhèn)地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開(kāi)采地下礦產(chǎn)資源引起的塌陷二是表面巖溶活動(dòng)引起的塌陷三是大量抽取地下水引起地面下沉。地表變形還多發(fā)生在以地下資源為主要經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城市,如地下石油及礦產(chǎn)的開(kāi)采,開(kāi)采過(guò)程中不能及時(shí)有效的進(jìn)行回填,導(dǎo)致地面下沉,地裂縫。
地面塌陷發(fā)生的規(guī)律:
1巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶
2沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶
3松散蓋層較薄且以砂石為主其底部粘性土層缺失或甚薄一般不足1-2米的“天窗”地段 4巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上
5具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶
6巖溶地下水的排泄區(qū)
7巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地帶或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段
8臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶
9巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。地下資源的大量的開(kāi)采。
2.5 人為地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析 人為活動(dòng)加劇或加速地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生所帶來(lái)的危害性大大超過(guò)正常狀態(tài)下產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損失。如:礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)以及鐵道、公路等各種工程建設(shè)的開(kāi)挖亦經(jīng)常加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生如:土壤侵蝕、地面塌陷與沉降、滑坡、巖爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等災(zāi)害。人工濫伐森林資源也造成土壤侵蝕、滑坡和泥石流等災(zāi)害并導(dǎo)致洪災(zāi)的加劇發(fā)生。人工爆破也會(huì)誘發(fā)巖溶塌陷、滑坡等災(zāi)害的發(fā)生還有可能引起連鎖性的巖溶塌陷。
人工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)如下:
1是誘發(fā)速度快。在自然地質(zhì)演化及氣候變化過(guò)程中巖體由相對(duì)穩(wěn)定至不穩(wěn)定的變化經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程。而人工因素誘發(fā)下就大大地縮短了自然演化時(shí)間加速巖土體的巖性變化而導(dǎo)致突變?yōu)碾y的發(fā)生并造成更大的損失。
2是誘發(fā)災(zāi)害面廣。自然地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生除了特大災(zāi)害之外一般其危害性有一定的局限性在人工因素誘發(fā)下其危害性就具有更大的影響面。例如由于生物資源———森林的破壞工程的大規(guī)模開(kāi)挖影響的是區(qū)域性環(huán)境惡化誘發(fā)區(qū)域性旱澇災(zāi)害以至引發(fā)全球性荒漠化。人類活動(dòng)產(chǎn)生的升溫效應(yīng)對(duì)氣候及地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)作用的影響也是全球性的。
3是災(zāi)害損失巨大除了地震之外人工誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失是嚴(yán)重的。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展人工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失仍會(huì)不斷增加目前估計(jì)地質(zhì)災(zāi)害損失每年約500億元而受到威脅的就是這些數(shù)據(jù)的數(shù)倍至數(shù)百倍。1998年洪災(zāi)損失2000多億元死亡1432人其中不少損失是通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害而產(chǎn)生的。
三、地質(zhì)災(zāi)害防治工程的主要施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及防治措施
3.1 主要的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié) 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的最大特點(diǎn)是隱蔽性如抗滑樁、復(fù)雜性如抗滑樁錨拉擋板冠梁和多樣性防治滑坡可采用樁亦可采用擋土墻以地下工程施工為工藝特點(diǎn)因此與地基與基礎(chǔ)工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。
涉及地質(zhì)災(zāi)害防治工程施工的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)主要有:
1地質(zhì)災(zāi)害防治工程現(xiàn)行施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范如《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》DZ/T0218-2006
2各類參考使用如《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002
3各類水利水電工程的土石方、地基與基礎(chǔ)和巖土工程所涉及的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均可參考使用如《水電水利工程預(yù)應(yīng)力錨索施工規(guī)范》DL/T5083-2004
4各類交通建設(shè)中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范如《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTJ042-94。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程設(shè)計(jì) 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)必須根據(jù)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡的成因機(jī)制、運(yùn)動(dòng)模式、易發(fā)性及防治目標(biāo)制定。
1根據(jù)致災(zāi)的成因確定主要防治途徑
2根據(jù)災(zāi)害的易發(fā)程度、防治目標(biāo)確定防治工程的強(qiáng)度和工程量。
3.2.2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的主要工程措施 根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及資料分析國(guó)內(nèi)防治地質(zhì)災(zāi)害的主要工程類型有:排截水工程、支攔擋工程、加固工程、護(hù)坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
3.2.3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施 l工程防治措施 工程防治措施是防治地質(zhì)災(zāi)害的重要組成部分工程防治措施的適用條件及方式:大多數(shù)房后切坡造成的小型土質(zhì)滑坡選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方
第四篇:《巖體力學(xué)》教學(xué)大綱
《巖體力學(xué)》課程教學(xué)大綱 撰寫人: 學(xué)院審批:審批時(shí)間:年月日一.課程基本信息 開(kāi)課單位:土木工程與建筑學(xué)院 課程編號(hào):01z20044b 英文名稱:Rock Mass Mechanics
學(xué)時(shí):總計(jì)32學(xué)時(shí),其中理論授課32學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)(含上機(jī))0學(xué)時(shí) 學(xué)分:2.0學(xué)分
面向?qū)ο螅?008級(jí)及以后年級(jí)的土木工程與工程管理本科專業(yè)學(xué)生 先修課程:《高等數(shù)學(xué)》、《土木工程概論》、《材料力學(xué)》、《普通地質(zhì)學(xué)》、《彈性力學(xué)》、《工程地質(zhì)》、《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》等。教材:《巖體力學(xué)》,沈明榮,陳建峰編著,上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2006年07月,第三版。主要教學(xué)參考書或資料: 1.《巖體力學(xué)》,陽(yáng)生權(quán),陽(yáng)軍生編著,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008年09月,第一版。2.《巖石力學(xué)》,徐志英編著,北京:水利水電出版社,2007年07月,第三版。3.《巖石力學(xué)》,張永興編著,北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008年03月,第二版。4.GB 50218—94 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn). 5.GB 50021—2001 巖土工程勘察規(guī)范. 6.《巖土工程手冊(cè)》,巖土工程手冊(cè)編委會(huì)編著,北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999。二.教學(xué)目的和任務(wù)
巖體力學(xué)是一門應(yīng)用型基礎(chǔ)學(xué)科,是屬土木工程專業(yè)任選課。本課程的教學(xué)目的是通過(guò)課堂教學(xué),使學(xué)生掌握巖石、巖體的基本概念,掌握地下洞室、巖質(zhì)邊坡和地基工程的穩(wěn)定性分析方法及其基本的設(shè)計(jì)方法,并了解巖體力學(xué)的新理論新方法,掌握常用試驗(yàn)、測(cè)試的原理與方法。
三.教學(xué)目標(biāo)和要求
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),充分理解并掌握巖石基本參數(shù)的概念,影響因素,試驗(yàn)方法;掌握莫爾強(qiáng)度理論和格里菲斯強(qiáng)度理論;對(duì)工程中一般巖體力學(xué)問(wèn)題具有一定的分析和計(jì)算能力,如洞室圍巖穩(wěn)定性分析、巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析、壩基穩(wěn)定性分析等.同時(shí),學(xué)生具有正確進(jìn)行數(shù)字計(jì)算的能力,掌握測(cè)量巖石主要參數(shù)的操作能力,具有分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)和編寫報(bào)告的能力。四.教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及其基本要求 第一章 緒言(學(xué)時(shí):2)授課內(nèi)容:巖體力學(xué)的定義、巖體與巖石的區(qū)別和聯(lián)系、巖體力學(xué)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、巖體力學(xué)的研究任務(wù)與內(nèi)容、常見(jiàn)巖體工程問(wèn)題以及學(xué)習(xí)和研究巖體力學(xué)與工程問(wèn)題的常用方法?;疽螅赫莆諑r體力學(xué)和巖體工程的定義,了解巖石與巖體的基本區(qū)別和聯(lián)系。了解常見(jiàn)巖體工程問(wèn)題,了解巖體力學(xué)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀,以及學(xué)習(xí)和研究巖體力學(xué)與工程問(wèn)題的常用方法。
巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)(學(xué)時(shí):4)
授課內(nèi)容:巖石的基本物理性質(zhì),巖石的強(qiáng)度特性,巖石的變形特性,巖石的強(qiáng)度理論?;疽螅毫私鈳r石的基本物理性質(zhì);一般掌握巖石物理特性、強(qiáng)度的測(cè)量方法;了解巖石的成分及結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系;重點(diǎn)掌握巖石在拉伸、單向壓縮、剪切、三軸壓縮條件下的強(qiáng)度和變形特性,常用的巖體強(qiáng)度理論中的格里菲斯強(qiáng)度理論、莫爾強(qiáng)度理論,并能夠運(yùn)用有關(guān)理論解決有關(guān)巖石力學(xué)問(wèn)題。巖體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)(學(xué)時(shí):2)授課內(nèi)容:巖體中應(yīng)力波類型及傳播、影響巖體彈性波速度的因素。
基本要求:了解巖石的波動(dòng)特性,掌握彈性波在固體中的傳播的運(yùn)動(dòng)方程;重點(diǎn)掌握巖體彈性波速度的測(cè)定與分析,影響巖體波速的因素;了解巖體的其他動(dòng)力學(xué)特性。巖體的基本力學(xué)性質(zhì)(學(xué)時(shí):4)
授課內(nèi)容:巖體結(jié)構(gòu)面的分析,結(jié)構(gòu)面的變形特性,結(jié)構(gòu)面的剪切強(qiáng)度特性,結(jié)構(gòu)面的 力學(xué)效應(yīng),碎塊巖體的破壞,巖體的應(yīng)力-應(yīng)變分析,巖體力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
基本要求:了解巖體結(jié)構(gòu)面的概念、分類和結(jié)構(gòu)面的幾何特征;掌握結(jié)構(gòu)面的變形特性,結(jié)構(gòu)面的力學(xué)效應(yīng);了解碎塊巖體的破壞方式;重點(diǎn)掌握巖體的應(yīng)力-應(yīng)變分析,了解變形模量計(jì)算方法;了解巖體力學(xué)性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,掌握千斤頂法荷載試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)三軸強(qiáng)度試驗(yàn)方法與結(jié)果計(jì)算。
工程巖體分類(學(xué)時(shí):2)授課內(nèi)容:工程巖體分類的目的與原則,工程巖體代表性分類簡(jiǎn)介,我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?;疽螅毫私夤こ處r體分類的目的和原則;掌握工程巖體代表性分類方;重點(diǎn)掌握我國(guó)工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的RQ和BQ分類方法,并能夠?qū)W會(huì)應(yīng)用。巖體的初始應(yīng)力狀態(tài)(學(xué)時(shí):4)
授課內(nèi)容:巖體初始應(yīng)力場(chǎng)及其影響因素,巖體初始應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律,巖體初始應(yīng)力 的量測(cè)方法,高地應(yīng)力地區(qū)主要巖體力學(xué)問(wèn)題。
基本要求:掌握初始應(yīng)力狀態(tài)的概念和意義、巖體初始應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算,重點(diǎn)掌握初始應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律,兩種應(yīng)力場(chǎng)(自重應(yīng)力場(chǎng)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng))的特征;并了解高地應(yīng)力地區(qū)的主要巖石力學(xué)問(wèn)題。
巖體力學(xué)在洞室工程的應(yīng)用(學(xué)時(shí):4)授課內(nèi)容:深埋圓形洞室彈性分布的二次應(yīng)力狀態(tài),深埋圓形洞室彈塑性分布的二次應(yīng)力狀態(tài),節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力計(jì)算,圍巖壓力,圍巖的松動(dòng)壓力計(jì)算,圍巖的塑性形變壓力計(jì)算,新奧法簡(jiǎn)介?;疽螅毫私鈳r體二次應(yīng)力狀態(tài)的基本概念,掌握深埋圓形洞室二次應(yīng)力狀態(tài)的彈性分布,深埋圓形洞室彈塑性分布的二次應(yīng)力狀態(tài),節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力分析;重點(diǎn)掌握圍巖壓力、松散巖體的圍巖壓力、塑性變形壓力等的概念和計(jì)算;了解新奧法。巖體力學(xué)在邊坡工程中的應(yīng)用(學(xué)時(shí):4)
授課內(nèi)容:邊坡巖體中應(yīng)力分布特征,邊坡巖體的變形與破壞,邊坡穩(wěn)定性分析,巖質(zhì)邊坡的加固措施。
基本要求:了解巖體邊坡應(yīng)力重分布特征;掌握巖質(zhì)邊坡的破壞機(jī)理和破壞模式,巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基本分析和評(píng)價(jià)方法,常用的巖質(zhì)邊坡設(shè)計(jì)方法及邊坡支護(hù)技術(shù)。巖體力學(xué)在巖基工程中的應(yīng)用(學(xué)時(shí):4學(xué)時(shí))
授課內(nèi)容:巖基上的基礎(chǔ)形式,巖基上基礎(chǔ)的沉降,巖基的承載力,巖基的抗滑穩(wěn)定性,巖基的加固措施。
基本要求:掌握巖體地基的基本概念、類型,巖體地基應(yīng)力分布規(guī)律和變形、破壞模式,巖體地基承載力的確定方法。
巖體力學(xué)數(shù)值分析方法及研究展望(學(xué)時(shí):2)
授課內(nèi)容:巖體力學(xué)的發(fā)展與其他地質(zhì)學(xué)科、力學(xué)學(xué)科間的聯(lián)系;巖石力學(xué)試 驗(yàn)與測(cè)試方法的進(jìn)展;數(shù)值分析在巖石力學(xué)中的應(yīng)用和進(jìn)展。
基本要求:了解巖體力學(xué)的發(fā)展與其他地質(zhì)學(xué)科、力學(xué)學(xué)科間的聯(lián)系;了解巖石力學(xué)試 驗(yàn)與測(cè)試方法的進(jìn)展;掌握數(shù)值分析在巖石力學(xué)中的應(yīng)用和進(jìn)展,重點(diǎn)掌握有限元法的原理和應(yīng)用的要點(diǎn)。五.教學(xué)方法及手段 課堂采用多媒體教學(xué);選擇適當(dāng)內(nèi)容采用學(xué)生自學(xué)自講及課堂討論等靈活方式進(jìn)行。六.考核方式及考核方法
考核方式包括兩部分:其中一部分為平時(shí)考核,以作業(yè)和課堂討論的方法進(jìn)行,考核成績(jī)?yōu)榭偝煽?jī)的30%;另外一部分為期終考核,采用閉卷或結(jié)合實(shí)際開(kāi)卷的方法進(jìn)行,考核成績(jī)?yōu)榭偝煽?jī)的70%.主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力。
第五篇:粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)
粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)
專業(yè)簡(jiǎn)介
學(xué)科:工學(xué)
門類:材料類
專業(yè)名稱:粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)
粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事新型高新能新材料科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā),工藝設(shè)計(jì),材料加工制備、性能檢測(cè)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的高級(jí)專門人才,涉及的學(xué)科知識(shí)和產(chǎn)業(yè)背景包括納米技術(shù)、精細(xì)陶瓷、金屬與合金材料、高分子材料,航天航空材料、艦船材料、高溫合金、硬質(zhì)合金、醫(yī)用生物材料、能源材料、磁性材料、隱身吸波材料、環(huán)境過(guò)濾材料等其它功能材料。
主要課程:物理冶金基礎(chǔ)、粉體工程、粉體固結(jié)原理與技術(shù)、納米材料學(xué)等。
修業(yè)年限:4年。
授予學(xué)位:工學(xué)學(xué)士學(xué)位。
專業(yè)就業(yè)狀況
畢業(yè)生可到科研院(所)、高等院校、國(guó)防軍工及其他產(chǎn)業(yè)部門從事納米材料、信息材料、生物材料、軍用新材料等新型粉體材料的科研、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、教學(xué)、管理等工作。
院校分布部分
中南大學(xué)。