什么是岩体的力学分析?

[拼音]：yanti de lixue fenxi

[外文]：mechanical analysis of rock mass

对岩体在受力条件改变时产生的变形和破坏的发展状况进行预测性估算，是工程建筑物稳定性研究的重要内容之一。在岩体上或岩体中建筑各种工程时，岩体(见岩石和岩体)实际上是工程结构的一部分或全部。 工程建筑物的稳定性不仅取决于人工建筑物与外力相互作用的特点，而且也控制于岩体在受力状况改变时所产生的变形和破坏状况。有时岩体产生局部破坏并不导致工程建筑物失稳，有时岩体变形过大或产生不均匀变形而导致工程失稳。岩体的力学分析不仅要分析岩体破坏状况，而且要分析岩体变形状况，才能获得正确的结果。

岩体力学分析应在地质研究基础上，考虑工程作用特点及岩体改造方案，按照合理的工程程序，鉴别岩体力学介质，提出岩体力学模型，采用相应的理论和方法组织岩体力学研究，进行岩体力学分析。工作程序如图。它表明，岩体力学分析不是简单的数学力学分析，而是工程地质与工程建筑物相结合的综合性工作。

岩体由于其组成成分、岩体结构及环境条件的复杂性，按应力传播和变形规律，从岩体的力学作用角度出发，可将岩体划分为五种力学模型。即①完整岩体。完整结构岩体和高地应力（见岩体中应力）作用下的碎裂结构岩体。在受力条件改变时不论应力传播或变形发展都呈连续或似连续变化，其力学作用可用连续介质岩体力学理论分析。

（2）碎裂岩体。在硬性结构面切割下岩体为碎块组合体。其变形和破坏主要控制于硬性结构面发育状况。这种岩体中应力传播和变形发展是不连续的。其力学作用可用碎裂介质岩体力学理论分析。

（3）块裂岩体。在软弱结构面切割下岩体成为若干大型块体。其力学作用主要为被软弱结构面切割的块体沿软弱结构面滑动。其变形和破坏可用块裂介质岩体力学理论分析。

（4）板裂岩体。层状岩体中坚硬岩层在软弱结构面或软弱夹层分割下成为板状，它的变形和破坏可用梁板结构力学理论分析。弯曲变形和溃屈破坏是这种岩体的基本力学作用。

（5）松散岩体。具散体结构岩体，其变形和破坏可用土力学理论分析。

（1）地质信息搜集。通过地质测绘、地质勘察搜集工程建筑区的岩石、岩层组合、节理断裂、褶皱等地质构造资料、地应力、地下水、地温等环境因素资料。

（2）抽象为地质模型。根据所得到的地质信息，按岩体结构抽象为代表性的、典型化的地质模型，即岩体结构模型。

（3）转化为岩体力学模型。根据地质模型，将岩体受力条件及力学性能转化为一定力学作用机理的力学模型。

（4）将岩体力学模型转化为数学语言。根据力学模型、岩体变形本构规律、破坏判据及岩体力学性质资料，将岩体力学模型转化为数学语言或数学力学方程，分析岩体变形和破坏状况，提供分析工程稳定性的基础性资料。

由于岩体结构、环境条件及岩体力学性质千变万化，很难一次准确测得，岩体力学分析不可能一次完成。在施工中还要进一步考察岩体结构，组织岩体变形量测，进行岩体力学参数反分析，修改岩体力学模型，使岩体的力学分析尽可能符合实际。并修改原设计，以指导工程施工。

岩体的力学分析，除分析工程岩体整体变形特点外，更重要的是寻找岩体中可能导致工程破坏的薄弱环节，为设计岩体改造方案服务。