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岩土力学研究生课件•岩土力学基础•岩土力学中的应力与应变目录•岩土中的压力与渗流•岩土的稳定性分析•岩土工程实践01岩土力学基础岩土材料的物理性质密度岩土材料的天然密度,反映了其质量与体积的比值含水率岩土中含水的重量与岩土总重量的比值孔隙率岩土中孔隙体积与总体积的比值,影响岩土的强度和变形特性岩土材料的力学性质抗剪强度弹性模量岩土抵抗剪切破坏的能力,与岩土的内聚力和岩土在弹性变形阶段的应力与应变之比,反映内摩擦角有关了其刚度特性泊松比岩土横向应变与纵向应变的比值,反映了其横向变形特性岩土材料的工程分类岩石砂土坚硬且不易风化的天然固态矿粒径大于2mm的颗粒质量不超物集合体过总质量50%的土壤土壤粘性土由岩石经过风化作用形成的松粒径小于
0.005mm的颗粒质量散堆积物超过总质量50%的土壤02岩土力学中的应力与应变应力分析静水压力垂直压力岩土体中不受外力作用,只受重力影响的压垂直作用在岩土体表面的压力力侧压力剪切力水平作用在岩土体侧面的压力作用在岩土体上,使岩土体发生相对滑动的力应变分析0102弹性应变塑性应变岩土体受到外力作用后,发生的可岩土体受到外力作用后,发生的不恢复的变形可恢复的变形体积应变位移应变岩土体受到外力作用后,体积发生岩土体受到外力作用后,位置发生的变化的变化0304应力应变关系弹性阶段应力与应变呈线性关系,变形可恢复塑性阶段应力与应变呈非线性关系,变形不可恢复破坏阶段应力达到峰值后,岩土体发生破坏03岩土中的压力与渗流岩土中的压力静水压力有效应力岩土中静止的水产生的压力,与水的深度指作用在土颗粒上的正应力,与土颗粒之成正比,是岩土工程中最常见的压力形式间的摩擦力和粘聚力有关,是影响土体稳定性的重要因素孔隙压力围岩压力由于地下水的存在,在岩土中产生的压力,由于地下洞室或隧道开挖,围岩对支护结对岩土工程稳定性和变形有重要影响构的压力,与围岩的物理力学性质、洞室或隧道形状及尺寸等因素有关岩土中的渗流渗透系数渗流模型描述岩土体渗透性能的参数,与岩土体的孔隙率、根据实际工程需求,建立不同规模的渗流模型,孔隙尺寸、颗粒形状等因素有关如一维、二维、三维模型等A BC D达西定律渗流分析方法描述液体在岩土中渗透速度与水力坡降、渗透系包括解析法、数值法和物理模拟法等,用于研究数之间的关系渗流规律和解决实际工程问题渗流与压力的关系渗流与静水压力的关系在静止的水中,渗流速度为零,静水压力是唯一的压力形式渗流与有效应力的关系有效应力控制着土颗粒之间的相对位置和摩擦力,影响渗流的路径和速度孔隙压力与围岩压力的关系在地下洞室或隧道中,围岩压力与孔隙压力密切相关,两者相互作用影响洞室或隧道的稳定性04岩土的稳定性分析岩土的稳定性概念01岩土稳定性是指在各种外力作用下,岩土能够保持其原有平衡状态的能力02岩土稳定性与岩土的强度、变形和渗透性等物理力学性质密切相关03岩土失稳会导致工程结构破坏、地质灾害等严重后果,因此需要进行岩土稳定性分析岩土的稳定性分析方法极限平衡法有限元法离散元法通过分析岩土体中力的平衡条件,利用数值模拟技术,将岩土体离将岩土体视为离散的颗粒集合体,计算出岩土体的安全系数,评估散为有限个单元,通过计算得出通过模拟颗粒之间的相互作用,其稳定性岩土体的应力分布和变形情况,计算出岩土体的位移和应力分布,从而评估其稳定性评估其稳定性岩土失稳的预防与控制加强工程勘察在工程设计和施工前,对工程场地进行详细的勘察,了解岩土体的性质、结构和分布情况,为工程设计和施工提供依据选择适当的施工方法根据工程实际情况,选择适当的施工方法和技术措施,避免因施工不当导致岩土失稳加强监测与预警在工程施工和使用过程中,对岩土体进行实时监测,及时发现失稳迹象并采取措施进行控制和预警05岩土工程实践岩土工程设计总结词岩土工程设计是岩土工程实践中的重要环节,涉及对岩土体的深入理解和分析,以满足工程需求详细描述岩土工程设计需要对岩土体的性质、结构和变化有深入的理解,同时还需要考虑工程的安全性、经济性和可行性设计过程中需要进行大量的计算和分析,如应力分析、稳定性分析等,以确定最优的设计方案岩土工程施工总结词岩土工程施工是将设计转化为实际的过程,需要综合考虑施工方法、技术和管理详细描述岩土工程施工需要考虑施工方法的选择、施工技术的实施以及施工过程中的安全管理同时,还需要对施工过程进行监测和记录,以确保施工质量和安全岩土工程监测与检测总结词岩土工程监测与检测是对工程实施过程和结果进行监测和评估的过程,以确保工程的安全性和稳定性详细描述岩土工程监测与检测需要对工程的施工过程和结果进行全面的监测和记录,包括对岩土体的应力、位移、沉降等的监测,以及对工程的外观、结构、功能等的检测通过这些监测和检测数据,可以对工程的性能和安全性进行评估,并及时发现和解决潜在的问题。