不同结构的岩体，破坏时破坏机理不同，破坏类型也不同。基本的破坏类型共有 6种：①张破裂；②剪破坏；③结构体滚动；④结构体沿结构面滑动；⑤梁板溃屈和弯折破坏；⑥倾倒失稳。完整结构岩体在低应力条件下呈脆性张破裂，在高应力条件下呈柔性剪破坏或塑性流动变形。块裂结构岩体的破坏主要是岩块沿软弱结构面滑动。板裂结构岩体的破坏，常以板裂体溃屈弯折、岩块沿结构面滑动以及倾倒失稳为主。碎裂结构岩体的破坏比较复杂，在低应力条例下，极大程度上受结构面及结构体形状控制，除结构体张破裂、沿结构面滑动以外，结构体滚动占有重要地位。在高应力条件下，结构面控制作用消失，其破坏作用机理与完整结构岩体基本相同，主要受岩石材料性质控制。

即岩体破坏的力学条件。破坏判据是以破坏机理为依据建立起来的。破坏类型不同，破坏判据也不同。①张破裂判据。岩石在压应力作用下，除在最大主应力方向产生纵向压缩变形外，在垂直于最大主应力方向还产生横向扩张变形，即产生张应变。脆性岩石在压应力作用下产生的横向扩张变形达到一定极限时，便在平行于最大主应力方向产生张破裂。以此建立起来的破坏判据称为张破裂判据。它主要用于判断岩石在压应力作用下能否产生张破坏。②剪破坏判据。在不等向应力作用下岩石内部不同方向的切面内可形成不同数值的剪应力，其中某一切面内的剪应力达到岩石剪破坏条件时，岩石便产生剪破坏。以此建立起来的破坏判据称为剪破坏判据,也称为库仑-莫尔判据。它适用于判断柔性岩石在压应力作用下能否产生剪破坏。③结构体滚动破坏判据。在破裂岩体内部的应力作用下，结构体滚动的力学条件称为结构体滚动破坏判据。它主要用于判断破裂结构岩体受力状况改变时能否产生结构体滚动破坏。④结构体沿结构面滑动破坏判据。以结构面为参照面可将岩体内应力分解为垂直于结构面的法向应力及平行于结构面的剪应力。在一定应力条件下，平行于结构面的剪应力超过结构面的抗剪阻力时，结构体便沿着结构面产生滑动。在作用于结构面上的剪应力与抗剪阻力达到平衡条件下建立起来的力学条件称为结构体沿结构面滑动破坏判据，也称为库仑判据。它适用于块裂结构岩体稳定性分析，也适用于检核碎裂结构岩体及板裂结构岩体能否沿结构面滑动。⑤溃屈破坏判据。在轴向力作用下板裂结构体产生弯折破坏的力学条件。这是一种结构失稳判据。这种破坏条件主要控制于板裂体的刚度及几何特征，而与材料强度无直接关系。它不仅适用于板裂结构岩体稳定性分析，也适用于检核碎裂结构岩体产生板裂化后能否产生破坏。2100433B

岩体破坏 failure of rock mass

岩块压碎、岩体结构改组和结构丧失联结的现象。岩体破坏时力学作用方式和过程称岩体破坏机理，它是研究岩体破坏的核心问题（见岩石和岩体）。

岩体破坏与岩体结构及环境应力（见岩体中应力）状态密切相关。完整结构岩体在低的环境应力(地应力)条件下呈脆性的张破裂，在高的环境应力条件下呈柔性的剪破坏或塑性流动变形。

块裂结构岩体的破坏主要是岩块沿软弱结构面滑动。其破坏机理和破坏判据正在研究中。板裂结构岩体的破坏以板的溃屈破坏为主。碎裂结构岩体破坏比较复杂，是晚近才认识到的破坏现象，在低的环境应力条件下，极大程度上受结构面发育状况控制；在高的环境应力条件下结构面作用消失，其破坏机理类似完整结构岩体，主要受岩石性质制约。

本书利用力学、物理学、协同学等的理论及方法研究了岩体动力变形与破坏的基本问题。这些问题包括岩体变形破坏的微观动力机理、岩体的强度理论、岩体的动力破坏规律及非平衡过程、岩体变形破坏的动力模型、爆炸波在岩体中的传播规律、岩体的构造层次及其成因、岩体的构造层次及其力学行为、应力波对于地下坑道的动力作用、深部巷道围岩变形的时间过程、微粒子对于固体的超深侵彻机理。本书对时间因素及岩体的构造层次因素对于岩体动力变形破坏的影响给予了特别的关注，并取得了许多独特的成果。

本书可供矿业工程、岩土工程、防护工程、地下工程、地球物理学、固体力学等专业的师生、科研工作者及工程师学习参考。

根据上述公式分析表明，无论是哪一种类型的岩体，有效应力原理是普遍适用的，岩体的变形破坏取决于有效应力，因而岩体内空隙水压力的变化必然对岩体的变形破坏产生影响。

引起岩体内空隙水压力变化的原因，可有以下三个方面。

⑴地下水补给排泄条件的变化引起的岩体内空隙水压力的变化，如特大降雨，洪水，持续干旱、人工抽水、注水或水库蓄水等，均能造成地下水位大幅度的变化，从而引起岩体内空隙水压力的增减。

这类变化往往具有区域性特征，所影响的范围和深度都可以很大。例如水库蓄水使地下水位抬升，根据卡布里耳坝的观测资料证明，由于岩体中空隙水压力增高，出现山体高度增高，两侧谷壁相互靠近的现象。而大面积的长期抽取地下水引起的地下水位的降低，会造成大范围内的地面沉降。一些巨型的崩滑体的发生，常常也与这类变化有关。水库蓄水和深井注水还可引起深部岩体破裂，造成水库地震。

一些研究表明，上述因素所造成的水位变动与岩体内空隙水压力变化之间总有一定的时差，且通常空隙水压力的变化总是滞后于气象、水文条件的改变。

⑵岩体受荷状态的变化引起的岩体内空隙水压力的变化

土力学中已指出，在加荷过程中，饱水的土体所承受的附加压力P是由水和颗粒骨架分别承担的。其中由水承受的压力称之为中性压力P_we。由颗粒骨架承受的那部分压力称之为有效压力P_s，这种由于附加压力引起的中性压力，它不同于由土体中静水压力造成的空隙水压力P_w0，称之为剩余空隙水压力或超空隙水压力（excess pore pressure），表示为：

P=P_we P_s 或P_we=P-P_s

超空隙水压力的出现，显然使土体的抗剪强度降低：

S=（σ_s-P_w）tanΦ c

当P_we=σ-P_w0时，抗剪强度几乎降为零，砂土类土和饱水敏感粘土可因此而发生液化。

超孔隙水压力可由P_we=P变化至P_we=0，它的变化速率与加荷速度、土体的透水性能，排水或封闭条件以及土体的压缩系数等有关，土力学中有关土体的渗透固结的理论同样也适用于较软弱破碎的岩体。

坚硬的裂隙岩体，由于透水性和排水条件均较土体为好，变形模量也远较土体为高，因而缓慢的加荷过程很难在岩体内形成具有实际意义的超空隙水压力。但是突发的规模较大的动荷载(如地震、人工爆破等)，则可因裂隙中的水来不及消散而造成瞬时的较高的超空隙水压力。因此，在分析地震或人工爆破对饱水岩体稳定性的影响时，必须考虑这一因素，尤其当裂隙中充有粘土等降低裂隙透水性能的物质时，这种影响更为明显。

⑶岩体变形破裂引起的岩体内空隙水压力的变化

岩体变形进入破裂阶段（尤其是进入不稳定破裂阶段）以后，破裂造成的扩容现象可引起空隙水压力发生显著变化。岩体所处环境不同，可表现为不同的变化机制。

①饱水封闭岩体在受力破坏过程中，扩容部位造成真空，使空隙水压力迅速降低，甚至变为负值，产生所谓岩体强度的“膨胀强化”现象。扩容停止以后，空隙水压力随着四周地下水的缓慢流入而部分回升。

②非封闭的、水进出较为畅通的岩体，也可由于迅速加荷造成的破裂扩容速度超过四周地下水流入扩容区的速度，而引起与前者相似的“膨胀强化”现象。不过区别在于一旦扩容速度减缓或停止，空隙水压力可迅速回升。

③当破裂扩容区与具有高水头的地表水体（如水库、湖泊等）直接连通，由于地表水迅速贯入，尔后又因出口排水不良而被堵塞，此时可产生“水击”，在突然出现的破裂面中造成惊人的高水头超空隙水压力。

《加锚断续节理岩体破坏机理及工程应用》以水电和隧道工程中断续节理岩体为研究背景，利用CT扫描和声发射技术对加锚断续节理岩体破坏机理开展了大量的试验研究，在试验的基础上进行系统的理论分析和数值模拟研究。提出了断续节理岩体裂隙扩展的力学本构模型、损伤演化方程和锚固止裂模型；建立了加锚三维裂隙岩体失稳破坏的突变模型和可有效反映锚固效应的三维加锚断续节理岩体断裂损伤本构模型；开发出适合断续节理岩体特点的三维大型有限元程序，为岩体工程稳定性评价和布锚参数优化提供了理论依据。其成果成功应用于国内多个大型水电与隧道工程中，取得显著效果。

《加锚断续节理岩体破坏机理及工程应用》可供从事土木工程、水电工程、隧道工程、矿山工程等领域的科研人员、工程技术人员和大专院校师生参考使用。