岩体力学浅谈
煤矿开采岩体力学分析
岩体变形可能导致采空区顶板垮塌、边坡失稳等问题，对开采安 全构成威胁。
开采效率
岩体变形可能影响矿山的生产能力和开采效率，增加开采成本。
生态环境
岩体变形可能导致地面塌陷、山体滑坡等地质灾害，对生态环境 造成破坏。
05
CHAPTER
煤矿开采岩体稳定性分析
岩体稳定性评价方法
数值模拟法
通过建立数学模型，模拟岩体的应力分布、变形和破坏过程，评 估岩体的稳定性。
地质工程法
根据地质勘察资料，结合工程实践经验，对岩体的稳定性进行定性 评价。
物理模拟法
通过相似材料或物理模型进行试验，模拟岩体的应力应变状态和失 稳过程。
岩体失稳预测技术
1 2
声发射技术
利用岩石破裂时释放的声能，监测岩体的应力状 态和失稳前兆。
微震监测技术
通过监测岩体内部微震活动，分析岩体的应力状 态和失稳模式。
环境保护
在开采过程中，应考虑到岩体应力的变化对 周围环境的影响，采取措施减少对环境的破 坏。
04
CHAPTER
煤矿开采岩体变形分析
岩体变形特征
岩体变形量
岩体在开采过程中会发生不同程度的变形，包括拉伸、压缩、剪切 等。
变形速率
岩体变形的速率因开采方式和地质条件的不同而有所差异。
变形模式
岩体的变形模式可分为脆性变形和塑性变形，其中脆性变形表现为突 然的破裂，而塑性变形则是缓慢的、连续的形变。
06
CHAPTER
案例分析
某矿区开采概况
地理位置
位于我国北方某地区，距离周边城市较近。
矿区规模
拥有多个采区，开采面积较大。
开采历史
该矿区已有多年开采历史，积累了丰富的经验和技术。
岩体力学性质
强度性质
强度性质
岩体在各种压力状态下所能承受的最大应力，称为岩体的强度。它可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、三 轴抗压强度以及剪切强度等。单轴抗压强度是岩体在单向压缩时所能承受的最大压应力。岩体的单轴抗压强度总 是低于岩块的单轴抗压强度。二者的比值变化较大，通常为0.05～0.65。单轴抗拉强度是岩体或接近于零。岩体在三向受压状态下所能承 受的最大压应力，称为岩体三轴抗压强度。原位岩体三轴压缩试验的开展，有益于更好地评价岩体的各向异性。 岩体内任一方向切面在任一法向压应力下所能抵抗的最大剪应力，称为岩体该方向切面在该法向应力下的剪切强 度。它可分为剪断强度、重剪强度和抗切强度。剪断强度是岩体中先前没有破坏的面在任一法向应力下能抵抗的 最大剪应力。剪切面上法向应力等于零时的剪断强度，称为抗切强度。岩体中先前存在的破坏面在任一法向压应 力下能抵抗的最大剪应力，称为重剪强度。岩体剪切强度的大小，通常用库仑强度参数，即内聚力和内摩擦角的 大小来说明。岩体的剪切强度远小于岩块的剪切强度。岩体重剪强度的内聚力值一般在0～0.3兆帕，内摩擦角多 为10°～48°。岩体剪断强度的内聚力值一般在0.05～4兆帕,内摩擦角多为20°～55°。岩体剪切强度具有各向 异性。沉积岩体的各向异性最为显著，火成岩体的各向异性表现不明显，变质岩体的各向异性则介于沉积岩体和 火成岩体之间。
岩体力学性质
岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力
01 变形表征
03 力学性质
目录
02 强度性质
基本信息
岩体力学性质是指岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力。它包括变形性质和强度性质两个方面。岩体的 力学性质，是设计一切大型岩体工程的重要依据。
变形表征
变形表征
岩体变形性质的物理量主要是变形模量、弹性模量和泊松比等。具有弹性和非弹性性能的岩体在加荷时应力 与应变的比值，称为变形模量。岩体在弹性变形阶段内，应力与应变的比值，称为弹性模量或杨氏模量。轴向加 荷的岩体试件的侧向应变与轴向应变的比的负值，称为泊松比。岩体的变形模量值普遍低于岩块的变形模量值， 两者的比值一般为0.2～0.6。岩体变形模量与其弹性模量的比值，也多为0.2～0.6。岩体的变形性质普遍具有各 向异性，不同方向的模量值不相同，在有些情况下，高达1∶10,通常为1∶2。此外，岩体变形模量与弹性模量的 比值，也常常随着方向不同而变化。
煤矿开采岩体力学分析
04 煤矿开采岩体变形与破坏
岩体变形规律
岩体变形类型
包括弹性变形、塑性变形和流变变形，每种类型都有其特定的变 形特征和影响因素。
变形量测方法
通过位移、应变等量测方法，可以监测岩体的实时变形情况，为 工程安全提供保障。
变形与时间关系
岩体的变形量随时间变化，长期监测有助于了解其变形趋势和稳 定性。
岩体破坏模式
问题
目前，岩体力学分析在煤矿开采中的应用仍面临诸多问题，如岩体非均质性、复杂边界条件、多场耦合效应等。 这些问题增加了岩体力学分析的难度，影响了分析结果的准确性和可靠性。因此，需要进一步深化研究，提高岩 体力学分析的精度和可靠性，为煤矿开采的安全性和效率提供更有力的技术支持。
02 岩体力学基本理论
岩层控制技术
通过对采场围岩应力分布、位移监测等方 面的研究，开发出了一系列有效的岩层控
制技术，降低了岩层灾害的发生风险。
开采技术优化
基于岩体力学分析，提出了针对不同岩体 的开采技术方案，有效提高了开采效率和 安全性。
资源利用效率提升
通过优化采煤工艺和资源回收方案，提高 了煤炭资源的利用效率和矿山的经济效益 。
应力状态
01
包括静水压力、垂直压力、水平压力等，这些应力状态对岩体
的变形和破坏有重要影响。
应变状态
02
包括弹性应变、塑性应变和破裂应变等，这些应变状态反映了
岩体的变形过程和破坏程度。
应力-应变曲线
03
描述了岩体在受力过程中的应力与应变的关系，是分析岩体稳
定性的重要依据。
岩体强度准则
莫尔强度准则
根据岩石的应力状态和破坏模式，确定岩体的极 限承载力和破坏准则。
岩体稳定性分析
岩体力学
岩体力学：是介于地学和力学两门学科之间的一门边缘学科，是研究岩体在各种力场作用下变形和破坏的一门应用性和实践性很强的学科。
岩体：地质过程形成的，被各种地质界面（不整合、褶皱、断层；层理、片理、劈理和节理）切割而成的，有一定地质结构的地质体。
通常将在一定工程范围内的自然地质体称为岩体。
岩石：矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。
岩石有其自身的矿物成分、结构与构造。
岩体的基本特征：不连续性。
岩体的不连续性主要受结构面对岩体结构的隔断性质所控制，因而岩体多数是属不连续介质，而岩石块本身则可作为连续介质看待。
各向异性。
由于岩体中结构面有优先位向排列的趋势，随着受力岩体的结构取向不同，其力学性质也各异。
实验表明，岩体的强度和变形都是与岩体结构的方向性有关。
因而岩体力学的性质通常具有各向异性的特征。
不均匀性。
岩体中结构面的方向、分布、密度、及被结构面切割成的岩石块单元体(结构体)的大小、形状和镶嵌情况等各部位都很不一致，造成许多岩体具有不均匀性的特征。
岩石块单元体的可移动性。
岩体是由具有不同连结程度的岩石块单元体所镶嵌排列而组成。
岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动的影响，它与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏。
赋存地质因子的特性。
岩体是处于一定的地质环境中，使岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。
这些地质因子都会对岩体有一定的作用。
岩石的含水量：岩石孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数 。
岩石的吸水率：岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比 。
岩石的渗透性 ：岩石在一定的水压力作用下，水穿透岩石的能力。
软化系数 ：指岩石饱和的单轴抗压强度和干燥状态下单轴抗强度的比值。
岩石耐崩解性指数：通过岩石试件进行烘干，浸水循环试验所得的指数。
它直接反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。
岩石的膨胀性：含有粘性矿物的岩石，遇水后会发生膨胀现象。
岩体的力学特征
岩体的力学特征嘿，朋友们！今天咱就来唠唠岩体的力学特征。
你说这岩体啊，就像一个脾气有点怪的大汉。
有时候它可结实了，硬邦邦的，能撑起一大片天地；有时候呢，又好像有点“脆弱”，轻轻一碰就可能出点小状况。
咱先说说岩体的强度。
这就好比一个人的力气大小，有的岩体那强度，杠杠的，怎么折腾都没事，就像大力士一样。
可有的岩体呢，就没那么厉害了，稍微给点压力可能就扛不住啦。
你想想看，要是盖房子的时候遇到强度不行的岩体，那房子还不得摇摇晃晃的呀，多吓人！还有岩体的变形特性呢，这就跟面团似的。
有的面团好揉，能变出各种形状；有的就比较难搞。
岩体也一样，有些岩体容易变形，在压力下会慢慢改变形状；而有些就比较倔强，不怎么愿意变形。
这要是在工程建设中不搞清楚，那可容易出问题咯！比如修条路，路下面的岩体变形太厉害，那路不就变得坑坑洼洼了嘛。
再讲讲岩体的断裂韧性。
这就好像一根绳子的结实程度，有的岩体就像很结实的绳子，很难弄断；有的就像质量不太好的绳子，稍微一拉就断了。
在一些地质活动或者工程施工中，如果岩体的断裂韧性不够，那不是很容易就出现裂缝甚至崩塌吗？岩体的各向异性也很有意思哦。
就像人有不同的性格侧面一样，岩体在不同方向上的力学性质也可能不一样。
这边硬一点，那边可能就软一点。
这可不能小瞧啊，要是不注意，按照一个标准去对待，那不就得出错嘛。
你说咱生活中的好多事儿不都跟岩体的力学特征有关系嘛。
就好比爬山的时候，那些陡峭的山崖，不就是岩体嘛，它们的力学特征决定了我们能不能安全地爬上去呀。
还有挖矿的时候，得搞清楚岩体的情况，不然怎么能安全地把矿石挖出来呢？所以啊，咱可得好好研究研究岩体的力学特征，这可不是闹着玩的。
只有把它搞清楚了，我们才能更好地和它打交道，利用它或者避开它可能带来的问题。
别小看了这些石头，它们的脾气可不小呢！咱得小心伺候着，才能让它们为我们服务，而不是给我们找麻烦，对吧？总之，岩体的力学特征那是相当重要，咱可不能马虎对待呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
岩体力学
1）岩体力学：是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。
2）岩体力学的研究对象，不是一般的人工材料，而是在天然地质作用下形成的地质体。
3）研究方法：1工程地质研究法；2实验法；3数学力学分析法；4综合分析法.第二章1）岩块：指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。
2）岩石：是由具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体组成的。
3）岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结两类。
4）胶结类型：基底式胶结（强度最高）；空隙式胶结（次之）；接触式胶结（最低）5）国家<岩土工程勘察规范>提出用风化岩块的纵波速度，波速比和风化系数等指标来评价岩块的风化程度。
6）结构面：指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。
它包括物质分异面和不连续面，如层面，不整合面，节理面，断层，片理面等。
7）根据地质成因的不同，可将结构面划分为原生结构面，构造结构面和次生结构面三类。
8）结构面的规模大小不仅影响岩体的力学性质，而且影响工程岩体力学作用及其稳定性。
9）结构面可分为5级（P13）；1，2级结构面又称为软弱结构面；3级结构面多数也为软弱结构面；4，5级结构面为硬性结构面。
4级结构面主要控制着岩体的结构，完整性和物理力学性质，是岩体结构研究的重点。
10)结构面特征及其对岩体性质的影响：1产状；2连续性；3密度；4张开度；5形态；6冲天胶结特征；7结构面的组合关系。
11）岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
12）岩体是由结构网络及其所围限的岩石块体所组成。
岩石块体或岩石单元体被称为结构体，它的大小，形态及其活动性取决于结构面的密度，连续性及其组合关系。
13）迪尔和米勒提出以岩块的单轴抗压强度和模量比作为分类指标。
岩石力学之 岩体结构与岩体力学性质
第三章 岩体结构与岩体力学性质第一节 概述成岩之初岩体是连续的，以后由于构造运动的影响，在岩体中形成各种地质界面，因此被各种结构面切割是岩体的主要特征。
岩石是构成岩体的物质，岩体是由结构面和结构体(被结构面包围的岩块)两个基本单元组成。
岩体的物理力学性质取决于结构面和结构体的力学性质，从总体上说，岩体具有以下几个主要特征：(1)、岩体是预应力体，在进行开挖工程前，岩体中已存在初始应力场。
开挖岩体形成的应力集中势必迭加到初始应力场上。
(2)、岩体是一种含有多种介质的裂体。
有两个极端情况，一种是弱面极少或几乎没有的整体性质，可视为连续介质。
另一种是弱面充分发育的松散体，在这两种情况之间有松散体—弱面体—连续体的一个系列。
将这由连续到不连续的系列划分为几种力学介质，如连续介质、块体介质、松散介质等。
岩体中的结构面：断层、节理、裂隙、片理等不连续面； 假整合、不整合、充填物等物质分界面。
结构面有厚度、有充填物、结构面是弱面 岩体被结构面切割成岩块岩体破坏可沿结构面发生成追踪开裂 结构体和结构面是构成岩体结构的要素概念：岩体结构——不同类型的岩体结构单元在岩体内的排列、组合形式，称为岩体结构。
基本的岩体结构单元有两类四种岩体力学性质取决于岩体大小尺度和赋存条件(地质环境)。
影响因素有结构体力学性质、结构面力学性质、岩体结构力学效应(实际是结构形式)、地质环境(尤其是水和地应力)。
当岩体强度很高时，结构面的力学性质控制了岩体的力学性质；反之则岩块的力学性质控制了结构体的力学性质。
岩体结构的力学效应主要体现在：爬坡角、尺寸效应和各向异性 地壳中的岩体本身是受载体，周围岩体施于它的应力是地应力。
围压对岩体力学性能的影响主要有： 1、围压越大，承载能力或者强度越大； 2、低围压下呈脆性，高围压下呈塑性； 3、围压越大波传播的衰减越小。
岩体结构单元 结构面结构体坚硬结构面(干净的) 软弱结构面(夹泥的、夹层) 块状结构体板状结构体(长厚比大于15)地下水对岩体力学性质有明显影响研究岩体力学性质要从岩性、结构面、岩体结构型式、应力环境和地下水几个方面参考。
岩体力学
岩体：是位于一定地质环境中，在各种宏观地质界面分割下形成的有一定结构的地质体。
结构体：被结构面切割成的岩石块体。
结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。
岩体复杂性表现：一.不连续性，二.非均质性，三.各向异性，四.岩体中存在着不同于自重应力场的天然应力场，五.岩体赋存于一定地质环境中，对岩体影响较大。
岩石的变形性状：1.塑性。
2.弹性。
3.粘性。
弹性：指材料在外力作用下产生变形，而撤去外力后立即恢复到它原有的形状和尺寸的性质。
弹性变形：外力撤去后能够恢复的变形。
如应力—应变关系呈直线关系，称线弹性，不呈直线关系称非线弹性。
塑性：指材料受力后，在应力超过屈服应力时仍能继续变形而不即行断裂，撤去外力后变形又不能完全恢复的性质。
不能恢复的变形，称塑性变形。
应变硬化：在屈服点之后，应力—应变关系呈上升曲线，说明晶粒滑到新位置后，导致粒间相嵌、挤紧和晶粒增大，如使之继续滑动，要相应增大应力的现象。
粘性：指材料受力后变形不能在瞬间完成，且应变的速率随应力的大小而改变的性质。
流动变形：应变速率随应力而变化的变形。
峰值前变形机理：1.以裂纹行为为主导的变形。
2.以弹性变形为主的变形。
3.以塑性变形为主的变形。
轴向应力—应变曲线：直线型（弹），下凹型（弹—塑），上凹形（塑—弹），S型（塑—弹—塑）。
扩容：随着裂纹的继续发生和扩展，岩石体积应变增量由压缩专为膨胀的力学过程。
弹性模量：E是指单轴压缩条件下轴向压应力与轴向应变之比。
有效弹性模量：包含裂纹的弹性模量。
固有弹性模量：E未受裂纹的存在所影响的岩石弹性模量。
刚性压力机：用岩石试件的变形作为控制变量，并用着一信号的反噬来控制机器压板的位移速率或加速速率的压力机。
单调加载：岩石在峰值前承受的荷载一直增加。
它可分为等加载速率加载和等应变速率加载两种方式。
循环加载：逐级循环加载：指在试验过程中，当荷载加到一定值时，将荷载全部卸除，然后又加载至比原来卸载点高的压力值，再卸载，如此不断循环的加载方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
黑龙江工业学院结课论文《岩体力学》姓名：邢海滨学号：07071101009年级：安全技术管理班学科专业：安全技术管理专业二级院系：安全与环境工程系日期：2012-2013年第二学期《岩体力学》科目考查卷专业：安全技术管理班级：安全技术管理任课教师：吴祥业姓名：邢海滨学号：07071101009 成绩：岩体力学浅谈摘要：岩体力学是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。
研究内容岩体力学的内容分为基础理论和工程应用两个方面。
土力学，研究土体在力的作用下的应力-应变或应力－应变-时间关系和强度的应用学科。
工程力学的一个分支。
为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。
关键词：岩体力学概念、研究对象、土力学、岩体力学实验、渗流、破坏、稳定一、与土力学概念与性质的区别1、岩体力学的概念研究岩体在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。
又称岩体力学，是力学的一个分支。
研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩体工程问题。
岩体力学是研究岩体的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩体对其周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科。
通过对岩体力学性态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题。
主要的研究方法围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和实验方法，较好的解决了岩土工程中所遇到的相关问题。
2、土力学的概念土力学是研究土体在力的作用下的应力-应变或应力－应变-时间关系和强度的应用学科。
工程力学的一个分支。
为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。
主要用于土木、交通、水利等工程。
3、土力学与岩体力学的相异性可见，土力学与岩体力学研究的根本不同在于土和岩体性质的不同。
岩石：是经过地质作用天然形成的（一种或多种）矿物集合体；按成因可分为三类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。
岩体：是指在一定地质条件下，含有裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩体，它是一个复杂的地质体。
土体：是岩体经过风化后的生成的堆积物。
从产生的来源上看，土与岩体有天然紧密的联系。
岩体力学是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。
研究内容岩体力学的内容分为基础理论和工程应用两个方面。
土力学，研究土体在力的作用下的应力-应变或应力－应变-时间关系和强度的应用学科。
工程力学的一个分支。
为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。
二、岩体力学的基础理论1、岩体力学的研究对象①岩体应力，包括岩体内应力的来源、初始应力(构造应力、自重应力等)、二次应力、附加应力等。
初始应力由现场量测决定，常用钻孔应力解除法和水压致裂法，有时也用应力恢复法。
二次应力和附加应力的计算常用固体力学经典公式，复杂情况下采用数值方法。
②岩体强度，包括抗压、抗拉、抗剪（断）强度及岩体破坏、断裂的机理和强度准则。
室内用压力机、直剪仪、扭转仪及三轴仪，现场做直剪试验和三轴试验，以确定强度参数（凝聚力和内摩擦角）。
强度准则大多采用库伦－纳维准则。
这个准则假定对破坏面起作用的正应力会增加岩体的抗剪强度，其增加量与正（压）应力的大小成正比。
其次采用莫尔准则，也可采用格里菲思准则和修正的格里菲思准则。
③岩体变形，包括单向和三向条件下的变形曲线特性、弹性和塑性变形、流变（应力-应变-时间关系）和扩容。
岩体流变主要包括蠕变和松弛。
在应力不等时岩体的变形随时间不断增长的现象称为蠕变。
在应变不变时岩体中的应力随时间减少的现象称为松弛。
岩体扩容是指在偏应力作用下，当应力达到某一定值时岩体的体积随偏应力的增大而增大的现象。
研究岩体变形在室内常用单轴或三轴压缩方法、流变试验和动力试验等，多数试验往往结合强度研究进行。
为了测定岩体应力达到峰值后的应力与应变关系，必须应用伺服控制刚性压力机。
野外试验有承压板法、水压法、钻孔膨胀计法和动力法等。
根据室内外试验可获得应力与应变关系和应力-应变-时间关系以及相应的变形参数，如弹性模量、变形模量、泊松比、弹性抗力系数、流变常数等。
④岩体渗流，包括渗透性、渗流理论、渗流应力状态和渗流控制等。
对大多数岩体假定岩体中的水流为层流，流速与水力梯度呈线性关系,遵循达西定律。
岩体渗透性用渗透系数表示,该系数在室内用渗透仪测定，在野外用压水和抽水试验测定。
渗流理论借流体力学原理进行研究。
稳定渗流满足拉普拉斯方程。
多数岩体内的孔隙（裂隙）水压力可用K.泰尔扎吉有效应力定律计算。
为了减小大坝底面渗透压力、提高大坝的稳定性，应当采取渗流控制措施，如抽水、排水、设置灌浆帷幕以延长渗流途径等。
⑤岩体动力性状，研究爆炸、爆破、地震、冲击等动力作用下岩体的力学特性、应力波在岩体内的传播规律、地面振动与损害等。
动力特性在室内用动三轴试验研究，野外用地球物理性、爆炸冲击波试验等技术进行研究，波的传播规律借固体力学的理论进行研究。
2、土力学的研究对象土力学，从研究对象上看，主要包括以下方面﹕研究土体的应力-应变和应力-应变-时间的本构关系﹐以及强度准则和理论﹔研究在均布荷载或偏心荷载以及在各种形式基础的作用下﹐基础与地基土体接触面上的和地基土体中的应力分布﹐地基的压缩变形及其与时间的关系﹐以及地基的承载能力和稳定性﹔根据极限平衡原理用稳定性系数评价天然土坡的稳定性和进行人工土坡的设计﹔计算在自重和建筑物附加荷载作用下土体的侧向压力﹐为设计挡土结构物提供依据﹔改进和研制为进行上述研究所必需的技术﹑方法和仪器设备。
3、岩体力学的工程应用岩体力学工程应用主要研究以下五个方面：①地上工程建筑物的岩体地基，例如研究高坝、高层建筑、核电站以及输电线路塔等地基的稳定、变形及处理的问题。
②地表挖掘的岩体工程问题，如水库边坡、高坝岸坡、渠道、运河、路堑、露天开采坑等天然和人工边坡的稳定、变形及加固问题。
③地下洞室，如研究地下电站、水工隧洞、交通隧道、采矿巷道、战备地道、石油产品库等的围岩的稳定和变形问题，地下开挖施工以及围岩的加固（如固结灌浆、锚喷、预应力锚固等）问题。
可见，岩体的研究较土的研究，更复杂得多。
土的工程研究，更多的是在地质构造简单的平原地区，而岩体的工程研究，更多的在水利工程，隧道工程，采矿工程等大型复杂工程。
三、土力学与岩体力学的研究方法土力学和岩体力学在某些研究方法上有很相似的地方。
下面取土的边坡稳定分析和岩坡的稳定分析为例给于比较。
土边坡稳定的主要研究方法有：1 瑞典圆弧法2 瑞典条分法3 简化Bishop法4 Janbu法岩体边坡稳定的主要研究方法：1 圆弧法岩坡稳定分析2 平面滑动岩坡稳定分析3 双平面滑动岩坡稳定分析4 力多边形岩坡稳定分析5 力的代数叠加法岩坡稳定分析6 楔形滑动岩坡稳定分析其中瑞典条分法和圆弧法岩坡稳定性分析是最具代表性的方法圆弧法岩坡稳定性分析基本假定：①破坏面是圆柱面②作为平面问题来分析③岩层抗剪力符合库仑理论④破坏面上每点发挥最大抗剪力⑤岩体分条上铅垂侧水平力不计⑥边坡简化为如图8-12应力状态瑞典圆弧滑动面条分法，是将假定滑动面以上的土体分成n 个垂直土条，对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。
该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响，是条分法中最简单的一种方法。
土力学中的瑞典条分法与岩体力学中的圆弧法岩坡稳定分析原理一致。
所谓瑞典条分法，就是将滑动土体竖直分成若干个土条，把土条看成是刚体，分别求出作用于各个土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后按公式R s s M c AC R F M Wd ⋂⋅⋅===抗滑力矩滑动力矩求土坡的稳定安全系数。
把滑动土体分成若干个土条后，土条的两个侧面分别存在着条块间的作用力(图7-7)。
作用在条块i 上的力，除了重力Wi 外，条块侧面ac 和bd 上作用有法向力Ｐi 、Ｐi ＋１，切向力Ｈi 、Ｈi ＋１，法向力的作用点至滑动弧面的距离为hi 、ｈi ＋１。
滑弧段cd 的长度li ，其上作用着法向力Ni 和切向力Ti ，Ti 包括粘聚阻力ci ·li 和摩擦阻力Ni ·tg φi 。
考虑到条块的宽度不大，Wi 和Ni 可以看成是作用于cd 弧段的中点。
在所有的作用力中，Pi 、Ｈi 在分析前一土条时已经出现，可视为已知量，因此，待定的未知量有Pi ＋１、Ｈi ＋１、hi ＋１、Ｎi 和Ｔi5个。
每个土条可以建立三个静力平衡方程，即ΣＦxi ＝０，ΣＦzi ＝０和ΣＭi ＝０和一个极限平衡方程Ti ＝（Ni ·ｔｇφi ＋ｃi ·ｌi ）/ Fs 。
如果把滑动土体分成n 个条块，则n 个条块之间的分界面就有(n-1)个。
分界面上的未知量为3(n-1)，滑动面上的未知量为2n 个，还有待求的安全系数Fs ，未知量总个数为(5n-2)，可以建立的静力平衡方程和极限平衡方程为4n 个。
待求未知量与方程数之差为(n-2)。
而一般条分法中的n 在10以上。
因此，这是一个高次的超静定问题。
为使问题求解，必须进行简化计算。
瑞典条分法假定滑动面是一个圆弧面，并认为条块间的作用力对土坡的整体稳定性影响不大，故而忽略不计。
或者说，假定条块两侧的作用力大小相等，方向相反且作用于同一直线上。
图中取条块i 进行分析，由于不考虑条块间的作用力，根据径向力的静力平衡条件，有：N i =W i cos i θ根据滑动弧面上的极限平衡条件，有：T i ＝T fi /F s =(c i ·l i ＋N i ·tg ϕi )/ F s (1)式中：Tfi ——条块i 在滑动面上的抗剪强度；Fs ——滑动圆弧的稳定安全系数。
另外，按照滑动土体的整体力矩平衡条件，外力对圆心力矩之和为零。
在条块的三个作用力中，法向力N i 通过圆心不产生力矩。
重力W i 产生的滑动力矩为：∑Ｗi ·di ＝∑Ｗi ·Ｒ·sin θi (2)滑动面上抗滑力产生的抗滑力矩为：R F N l c R T i i i i ⋅+=∑∑s i tg φ (3)滑动土体的整体力矩平衡，即 ∑Ｍ＝０，故有：∑Wi ·di ＝∑Ti ·R (4)将式(2)和式(3)代入式(4)，并进行简化，得：∑∑+=ii i i i i i s W W l c F θφθsin )tg cos (四、岩体力学的主要前沿方向和研究前景1、边坡破坏在很多工程建设中，会遇到岩体边坡。