岩体的稳定性是指岩体在工程施工和运营期间发生的变形和破坏特性。如果在工程施工和运营期间,岩体发生了不能容许的变形和破坏就称为岩体失稳,反之则是稳定的。各类工程有不同的结构特点和用途,对岩体的稳定性要求不同。例如拱桥基础对地基岩体的变形要求十分严格,而简支梁桥基础则容许一定数量的地基岩体均匀压缩下沉变形。但是,不均匀地基岩体下沉变化对一般工程建筑物来说都是不容许的。再如在水库边坡上发生一些规模不大的滑坡与崩塌是容许的,而铁路路堑边坡则不容许发生这样的边坡岩体滑动与崩塌。不同的地下工程,如铁路隧道、地下电站厂房、地下储油库等,在施工及运营期间对地下洞室围岩稳定性要求也不同。岩体稳定性评价就是研究工程岩体发生失稳的条件及变形破坏的规律为人类利用和改造岩体服务。
岩体稳定问题是工程地质学研究的最主要内容,所有野外勘测、室内外试验及各种理论研究都围绕这个问题展开。回顾工程地质科学的发展历史,一直存在着两种偏向:一种是以成因地质学为基础,强调野外地质调查,描述工程场地的工程地质条件,进行定性的工程地质分析、分区、分带,以此定性地研究岩体的稳定性;另一种是以材料力学为基础,强调严密的力学试验与数学计算,提出定量指标,定量地研究岩体的稳定性。前者虽可对工程的地质环境给出详尽的定性描述,但满足不了严密的工程设计施工所需的定量要求;后者给出了需要的定量指标,但由于缺少对地质环境的认识,给出的参数往往离现场实际情况相差甚远。多年来的工程实践及无数成功与失败的经验教训,使越来越多的人认识到,传统的工程地质学与岩石力学必须取长补短、互相结合,才能为解决当代大型现代化高精度工程建设中的岩体稳定问题做出贡献,推动工程地质和岩石力学向前发展。我国的工程地质界在上述认识的基础上,通过几十年的努力,目前基本上已形成了一门以研究岩体稳定性为主要任务的新学科——岩体工程地质力学。岩体工程地质力学认为,岩体稳定问题主要是一个岩体结构问题。(www.xing528.com)
应力状态也很重要,但它的作用还是要通过岩体结构的力学效应表现出来。岩体结构是在长期地质历史中,经过岩石建造、构造变形和次生蜕变形成的一种地质结构,因此,必须在地质力学背景研究的基础上认识岩体结构。为了做好岩体稳定性评价,必须引进数学力学分析方法和物理力学测试技术。在岩体结构分析中,要考虑应力状态和荷载的作用,在进行力学分析中要注意应力分布受岩体结构的影响,以及分析方法是否和岩体结构特性相适应,岩体工程地质力学的理论和方法已经引起国内外工程地质界的重视,在我国已经开始得到承认并广泛应用于工程实践中。
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