岩體塊體理論(Rock mass theory)是指將岩體視為由大量岩塊構成的集合體，並對其進行平衡穩定分析的理論。由於各種結構面(軟弱夾層、裂隙、節理等)的存在，岩體並非一個均質的整體，而是被結構面切割成形態各異的岩塊的集合體。
基本介紹
- 中文名：岩體塊體理論
- 外文名：Rock mass theory
- 學科：地下工程
- 領域：工程技術
簡介,結構,狀態,基本定理,理論核心,優點,缺點,
簡介
岩體塊體理論(Rock mass theory)是指將岩體視為由大量岩塊構成的集合體，並對其進行平衡穩定分析的理論。
結構
由於各種結構面(軟弱夾層、裂隙、節理等)的存在，岩體並非一個均質的整體，而是被結構面切割成形態各異的岩塊的集合體。
狀態
在自然狀態下，這些空間塊體處乾靜力平衡狀態。當進行邊坡、地基以及地下洞室的人工開挖，或對岩體施加新的荷載後。使暴露在臨空面，上的某些塊體失去原始的靜力平衡狀態，因而造成某些塊體首先沿結構面滑移、失穩，進而產生連鎖反應，造成整個岩體工程的破壞。由於結構面相對薄弱，一般會首先破壞，塊體理論就是基於岩體的這一破壞特點，於20世紀80年代發展並完善起來的一種岩體工程穩定分析方法。它根據岩塊的拓撲結構研究其有限性和可動性，再由可動岩塊的靜力平衡條件找出關鍵岩塊，評價其穩定性。
基本定理
塊體理論中有兩個基本定理，即有限性定理和可動性定理。
（1）有限性定理 設某凸塊體由幾個半空間的交集構成, 平移各半空間面使之通過坐標原點而形成樓錐。若稜錐為空集，則相應的凸塊體有限;反之,凸塊體為無限。
（2）可動性定理 若由結構面和臨空面共同構成的塊體錐有限，而僅由結構面構成的裂隙錐無限，則相應的塊體可動。
理論核心
塊體理論的核心就是找出臨空面上的關鍵塊體。所謂關鍵塊體，即在外荷載和塊體自重作用下，由於滑移面上的抗剪強度不足以抵禦滑動力而將失穩的塊體。在塊體理論中先運用有限性定理判別塊體是否有限，運用可動性定理判別塊體是否可動。然後對可動塊體進行力學分析，進一步判斷哪些塊體是真正的關鍵塊體。
優點
塊體理論概念清楚，方法簡單，運用起來十分方便，適合於塊狀結構岩體的穩定分析。在邊坡和洞室工程中，可用來選擇最優的邊坡走向和傾角，優選洞軸線方向和斷面形狀，確定不穩定岩塊的坍塌形式及加固措施的固力。對採礦工程，可選擇最優開挖方向，以求最佳開挖效果。
缺點
它的不足之處是只考慮了岩塊的平衡條件，沒有考慮岩塊和結構面的變形。在塊體理論的基礎上，又先後出現了一些分析岩體穩定性問題的方法，如塊體單元法和DDA(非連續變形分析)法等。
