第一章 岩石力学绪论

岩石力学土木工程(tǔmùgōngchéng)专业基础课主讲(zhǔjiǎng)：童立红土建学院岩土所共五十七页联系方式我的联系方式：电话

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tlh0720@（辅）；QQ:1477182179；

办公地址：9#教学楼306(土建(tǔjiàn)学院办公楼）。共五十七页本课程(kèchéng)学习安排二、学习内容

1、岩石物理力学性质：岩石的基本构成及分类，岩石的物理性质，岩石的力学性质，岩石强度理论，影响岩石力学性质的主要因素(yīnsù)。

2、岩体力学性质：岩体结构，岩体结构面的力学性质，岩体的强度与变形特性，岩体破坏准则

3、岩体质量评价及其分类。

4、地应力及其测量方法一、学习目的

学习岩石力学的有关基本概念、基本理论和基本方法，为将来从事与岩石工程有关的设计和施工打下一定基础。共五十七页5、岩石地下工程：岩石地下工程围岩应力分布，围岩压力(yālì)与控制。6、岩石边坡工程：岩石边坡的破坏形式及其影响因素，边坡稳定性分析。7、岩石地基工程：岩石地基承载力的确定，建筑物岩石地基，岩石路基。三、学习方法

课堂讲授为主，做好课堂笔记，加强自学；注意与土力学的异同。四、考核作业：每章布置一定量作业，要求按时完成。占总成绩15％笔记：最好预习或复习时做笔记，应完整、认真。占总成绩15％课堂考察：随机提问，回答正确奖励1分，错误罚1分，缺勤扣3分。期末考试：闭卷考试，占总成绩的70％五、纪律课堂上注意听讲，未经允许请勿讲话、讨论问题，严禁(yánjìn)睡觉和从事与本课程无关的活动。共五十七页目录(mùlù)课程内容及课时分配2岩石力学的主要研究问题4岩石力学的发展概况3岩石力学的定义和特点5岩石与岩体的基本概念6课程简介1共五十七页课程(kèchéng)简介课程名称：岩石力学（RockMechanics）课程性质：必修课学时数：32学时学分数：2学分推荐(tuījiàn)教材：张永兴主编，《岩石力学》，北京：中国建筑工业出版社，2008年第二版。参考书目：（1）蔡美峰，《岩石力学与工程》，北京：科学出版社，2002。（2）吴德伦，黄质宏，赵明阶，《岩石力学》，重庆：重庆大学出版社，2002。（3）JohnA.Franklin.MauriceB.Dusseault.RockEngineeringApplications.NewYork:McGraw-Hill,Inc,1991共五十七页课程内容及课时(kèshí)分配绪论（2学时）岩石的物理力学性质（8学时）岩体的力学特性（8学时）岩体地应力及其测量方法（4学时）岩石地下工程（4学时）岩石边坡工程(gōngchéng)（4学时）岩石地基工程（2学时）共五十七页第一章：绪论(xùlùn)1.1岩石(yánshí)力学的定义和特点1.2岩石力学的主要研究问题1.3岩石力学的研究方法1.4岩石力学的发展概况1.5岩石与岩体的基本概念共五十七页本章(běnzhānɡ)重点重点：什么是岩石？什么是岩体？两者的区别与联系是什么？岩石力学(lìxué)研究内容与研究方法？共五十七页

绪论：岩石力学的定义(dìngyì)和特点

岩石力学定义岩石力学是固体力学的一个分支（力学，固体力学，岩石力学）关于岩石力学定义的说法很多，比较公认的说法是：“岩石力学是关于岩石的力学性态理论和应用的科学，它是与岩石性态对物理环境(huánjìng)的力场反应有关的力学分支。”（美国地质协会岩石力学委员会，1966）岩石力学与一般固体力学的显著区别：

●岩石（或岩体）具有非均质、非连续、非线性和各向异性特征。●岩石（或岩体）不是简单的固体，而常常是“水—固—气”三相介质。●岩石中存在地应力，很多情况下岩石是：“卸载”破坏而不是“加载”破坏。共五十七页

绪论：岩石力学(lìxué)的定义和特点

岩石力学的特点岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。

●其任务是为解决岩石工程疑难问题提供理论指导和实用方法。

●岩石工程复杂程度的增加不断提出新问题，推动岩石力学发展。岩石力学是一门多学科交叉的边缘学科。

●研究对象的复杂性，导致其涉及的理论领域相当广泛。

●主要涉及的学科：固体力学、流体力学、计算(jìsuàn)数学、结构力学、弹塑性理论、工程地质和地球物理学等。共五十七页第一章：绪论(xùlùn)1.1岩石力学(lìxué)的定义和特点1.2岩石力学的主要研究问题1.3岩石力学的研究方法1.4岩石力学的发展概况1.5岩石与岩体的基本概念共五十七页

绪论：岩石力学(lìxué)的主要研究问题

在水利水电、交通设施、城镇建设等国民经济建设的诸多领域，有许多问题需要应用岩石力学的理论和方法进行研究和加以解决。在采矿工程中，主要研究问题有：

(1)露天采矿边坡设计及稳定加固技术；

(2)巷道和采场围岩稳定性问题（特别是软岩巷道和深开采）；

(3)矿柱稳定性及采场结构(jiégòu)优化设计问题；

(4)矿井突水预测、预报及预处理理论和技术；

(5)煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术；

(6)岩爆、岩爆预报及预处理理论和技术；

(7)采空区处理及地面沉降问题；

(8)岩石破碎问题。等等。共五十七页第一章：绪论(xùlùn)1.1岩石力学的定义和特点1.2岩石力学的主要研究问题1.3岩石力学的研究方法1.4岩石力学的发展(fāzhǎn)概况1.5岩石与岩体的基本概念共五十七页

绪论：岩石力学(lìxué)的研究方法

由于岩石力学是一门边缘交叉学科，研究的内容广泛，对象复杂，这就决定了岩石力学研究方法的多样性。根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同，岩石力学的研究方法大概可归纳为以下(yǐxià)四种：

●工程地质研究方法；

●科学实验方法；

●数学力学分析方法；

●整体综合分析方法。共五十七页工程地质研究方法着重于研究与岩石和岩体的力学性质有关的岩石和岩体地质特征。如：

●用岩矿鉴定方法，了解岩体的岩石类型、矿物组成及结构(jiégòu)构造特征；

●用地层学方法、构造地质学方法及工程勘察方法等，了解岩体的成因、空间分布及岩体中各种结构面的发育情况等；

●用水文地质学方法了解赋存于岩体中地下水的形成与运移规律等。

绪论(xùlùn)：岩石力学的研究方法

共五十七页科学实验方法科学实验是岩石力学发展的基础，它包括：

●实验室岩石力学参数的测定；

●模型试验（光弹模型、相似(xiānɡsì)材料模型、离心模型）；

●原位试验和原位监测；

●地应力的测定；

●岩体构造的测定（钻孔摄像、声波测试等），等。

试验结果可为理论分析提供必要的物理力学参数，有些结果（如模拟试验和原位监测）还可直接用于评价岩体的变形和稳定性。

绪论：岩石力学(lìxué)的研究方法

共五十七页

绪论：岩石力学的研究(yánjiū)方法

共五十七页数学(shùxué)力学分析方法它是通过建立工程岩体的力学模型和利用(lìyòng)适当的分析方法，预测工程岩体在各种力场作用下的变形和稳定性，为岩石工程设计和施工提供定量依据。这种方法中，建立符合实际的力学模型和选择适当的分析方法是关键。

常用的力学模型有：●刚体力学模型；●弹性及弹塑性力学模型；●流变模型；●断裂力学模型；●损伤力学模型；●渗透网络模型；●拓扑模型，等等。

绪论：岩石力学的研究方法

共五十七页常用(chánɡyònɡ)的分析方法有：●数值分析方法▲有限差分法▲有限元法▲边界元法▲无界元法▲流形元法

▲不连续(liánxù)变形分析法▲块体力学▲反演分析法等

●不确定性和系统分析法▲随机分析▲可靠度分析▲灵敏度分析▲趋势分析▲时间序列分析

▲灰色系统理论等

●极限平衡法（在边坡稳定性分析中常用）

数学力学分析方法

绪论：岩石力学的研究方法

共五十七页整体综合分析方法就整个工程进行(jìnxíng)多种方法并以系统工程为基础的综合分析。

●由于岩石力学与岩石工程研究中每一环节都是多因素的，且信息量大，因此必须采用多种方法并考虑多种因素（工程的、地质的、施工的）进行综合分析和综合评价，特别注重理论和经验相结合，才能得出符合实际情况的正确结论。就岩石工程而言，整体综合分析方法又必须以不确定性分析方法为指导。

●因为在岩石工程问题中，存在着多方面的不确定性因素，只有采用不确定性研究方法，才能摆脱传统的确定性分析方法的影响，使研究和分析结果更符合实际，更可靠和实用。

●现代非线性科学理论、信息科学理论、系统科学理论、模糊数学、人工智能、灰色理论和计算机科学技术的发展为不确定性分析方法奠定了必要的技术基础。

绪论：岩石力学的研究(yánjiū)方法

共五十七页

绪论(xùlùn)：岩石力学的发展概况

两大著名工程灾害法国马尔帕塞（Malpasset）薄拱坝（67m高）●时间：1959.12.2

●事故：坝基(bàjī)失稳，毁于一旦，死亡380人，百余人失踪。意大利瓦昂（Vajont）拱坝（265m高）●时间：1962.10.9

●事故：上游左岸大规模滑坡，滑坡体长达1800m，约2～3亿m3的岩块滑入水库，冲到对岸形成

100～150m高的岩堆，致使库水漫顶，冲毁下游的郎格罗尼镇，死亡约2500人。共五十七页岩石力学形成背景一般认为，岩石力学作为一门独立的学科存在，大概在上世纪(shìjì)50年代。岩石力学是在这样的背景下诞生的：●二战后，各国急于医治战争创伤，大力发展经济建设；●水电、矿山等能源、资源的开发，导致工程规模越来越大；●工程条件却越来越差，经常发生滑坡、顶板冒落等严重事故；●迫使人们研究失事原因，开始从岩石力学着手探索。●特别是两起震惊世界的特大工程灾害，给人们敲响了警钟，从而催化了岩石力学的萌芽。

绪论：岩石力学(lìxué)的发展概况

共五十七页

绪论(xùlùn)：岩石力学的发展概况

国外发展简史

比土力学发展晚30年原因——需要，本身复杂性二十世纪中期以后，大规模岩石(yánshí)工程（采矿、水力水电工程、交通运输工程、土木建筑工程、国防人防工程等）的兴建，促进了岩石(yánshí)力学的发展。

1956年4月，科罗拉多矿业学院举行岩石工程专业会议，开始使用

“岩石力学”名词。

1957年，J．Talobre的专著“岩石力学”出版

1959年，法国马尔帕塞拱坝失事

1963年，意大利瓦依昂水库岩坡大滑坡

1963年，奥地利萨尔兹堡成立“国际岩石力学学会”

1966年，里斯本召开第一次国际岩石力学会议（4年一次）

1974年，缪勒主编的“岩体力学”文集出版共五十七页两个里程碑事件举行以岩石(yánshí)力学为主题的第一次国际岩石力学讨论会

●时间：1951

●地点：奥地利的萨茨堡●发起人：奥地利工程地质学家施迪尼和缪勒等人。成立世界性的组织——国际岩石力学学会●时间：1962

●发起者及参加者：萨茨堡学派及世界各国包括不同学派观点的学者。●“地质与土木工程”杂志也改名为“岩石力学”继续出版。

绪论：岩石(yánshí)力学的发展概况

缪勒（L.Miiller）共五十七页

萨茨堡学派（SalzburgCircle）一个起源于奥地利萨茨堡，由施迪尼、缪勒等16人组成的地质力学研究组发展而形成的学术派别。该学派强调运用(yùnyòng)地质力学的观点和方法研究岩石力学。法国学派——弹塑性理论学派（工程岩石力学学派）

绪论(xùlùn)：岩石力学的发展概况

共五十七页我国岩石力学发展简况我国是世界上发展岩石力学较早的国家之一，所投入的力量和为工程进行的试验工作量为世界之最。奠基人——陈宗基教授应用：三峡工程、葛洲坝工程、二滩水电站、南京长江大桥、麦积山石窟国家重点文物保护工程等大体可分为(fēnwéi)四个阶段：萌芽阶段、起步阶段、成长阶段、发展阶段。

绪论：岩石力学(lìxué)的发展概况

共五十七页萌芽阶段（上世纪50年代）50年代，北京水科院将岩石力学作为土力学的分支开始着手研究，并起草了《岩石力学（实验室）试验操作规程(cāozuòguīchéng)》

（初稿）；

同时，第一次开展了水压法测定隧洞围岩抗力系数的大型现场试验和抗剪强度现场试验。

绪论：岩石力学的发展(fāzhǎn)概况

共五十七页起步阶段（1958年～70年代初）1958年10月成立三峡岩基专题研究组。此期间我国开始具体建立机构和结合工程(gōngchéng)开发室内和现场试验。该阶段试验做得不少，但如何结合工程实际，认识还很模糊。

绪论：岩石(yánshí)力学的发展概况

共五十七页成长阶段（70年代初～1985年）1985年，中国岩石力学与工程学会成立。该期间，我国岩石力学逐步走向成熟(chéngshú)。主要表现在：●计算机技术开始引入岩石力学领域，大大提高了研究水平。●队伍扩大，成立了全国性的情报网，开始与国际学术交流。●兴建葛洲坝，开展了大规模的岩石力学试验研究工作。●

80年代初新奥法在我国开始推广，围岩变形监测得到空前发展。

绪论：岩石力学的发展(fāzhǎn)概况

共五十七页发展(fāzhǎn)阶段（1985年～现在）该期间，我国岩石力学得到了高速发展，体现在：●有了专业组织，提供了广泛学术交流的讲坛和阵地。●三峡工程等世界级工程的兴建，极大地提高了我国的研究水平。●国家建设的不断需求（西部大开发、南水北调）成为我国岩石力学发展的强大推动力。●各种研究手段引入岩石力学领域，学术思想空前活跃。

绪论：岩石力学的发展(fāzhǎn)概况

共五十七页第一章：绪论(xùlùn)1.1岩石力学的定义和特点1.2岩石力学的主要研究(yánjiū)问题1.3岩石力学的研究方法1.4岩石力学的发展概况1.5岩石与岩体的基本概念共五十七页岩石和岩体是岩石力学的直接(zhíjiē)研究对象，因此学习和研究岩石力学，首先要建立岩石（或岩块）和岩体的基本概念。几个基本概念●岩石（Rock）：矿物、岩屑的集合体。●结构面（StructuralPlane）：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。●岩块（Rockblock或Rock）：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。●岩体（Rockmass）：指地质历史过程中形成的，由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。●岩体结构（RockmassStructure）：指岩体中结构面与结构体的排列组合关系。其包括两个基本要素，即结构面和结构体。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页岩石与岩体的区别与联系区别：①岩石可以看作是一种材料，岩体是岩石与各种不连续面的组合体；②岩石可以看作是均质的，岩体是非均质的（在一定(yīdìng)的工程范围内）；③岩石具有弹、塑、粘弹性，岩体受结构面控制，性质更复杂，强度更低；④岩体通常是指一定工程范围内的地质体，岩石则无此概念。联系：①都是经过长期地质作用形成的地质体，性质都很复杂；②岩石是岩体的组成成分之一，岩体的物理力学性质与构成它的岩石有关。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页岩石岩石是组成地壳的基本物质，它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。岩石可由单种矿物组成。

●如：纯洁的大理石由方解石组成。多数的岩石则是由两种以上的矿物组成。

●如：花岗岩主要由石英、长石、云母(yúnmǔ)三种矿物组成。按照成因，岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页花岗岩玄武岩

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页闪长岩流纹岩

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页砾岩(lìyán)砂岩(shāyán)

绪论：岩石和岩体的基本概念

共五十七页石灰岩红砂岩

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页片麻岩千枚岩

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页板岩(bǎnyán)蛇纹岩

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页岩浆岩（火成岩）岩浆岩是由岩浆冷凝而形成(xíngchéng)的岩石，如花岗岩。岩浆岩绝大多数是由结晶矿物组成，很少由非结晶矿物组成。由于组成岩浆岩的各种矿物的化学成分和物理性质较为稳定，它们之间的连接是牢固的，故岩浆岩通常具有较高的力学强度和物质性。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

花岗岩共五十七页沉积岩沉积岩是由母岩（岩浆岩、变质岩或早已形成的沉积岩）在地表经风化剥蚀而产生的物质，通过搬运、沉积和固结作用而形成的岩石，如板岩，砂岩(shāyán)等沉积岩由颗粒和胶结物组成，各有不同的成分。

●颗粒包括各种不同形状和大小的岩屑及不同矿物。●胶结物常见的有钙质、硅质、铁质、泥质等。沉积岩的物理力学性质不仅与颗粒有关，还与胶结物有很大关系。如：

●硅质、钙质胶结的沉积岩强度一般较高。●泥质胶结的沉积岩强度较低。由于沉积环境的影响，沉积岩具有层理构造，具有各向异性特征

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页变质岩变质岩是由岩浆岩、沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成(xíngchéng)的岩石。它在矿物成分和结构构造上具有变质过程中所产生的特征，也常常残存有原岩的某些特点。

●因此，它的物理力学性质不仅与原岩的性质有关，而且与变质作用的性质和变质程度有关。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

大理岩试件照片共五十七页结构面结构面是岩体内具有一定方向、延展较大(jiàodà)、厚度较小的面状地质界面。●它包括物质的分界面

和不连续面。结构面是岩体的重要组成单元，岩体质量的好坏与结构面的性质密切相关。结构面的强度取决于它的特性，即它的粗糙度及充填物的性质。研究结构面时，一方面要注意结构面的强度、密度及其延展性，另一方面还需注意结构面的规模大小和它们之间的组合关系。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页结构体结构体（StructuralElement）是指被结构面所包围的完整岩石，或隐蔽裂隙的岩石。结构体也是岩体的重要组成部分。结构体的不同形态称为(chēnɡwéi)结构体的形式。●常见的单元结构体有块状、柱状、板状体，以及菱形、楔形、锥形体等。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页岩体结构的类型岩体结构是由结构面的发育程度和组合关系，或结构体的规模及排列形式决定的。岩体结构类型的划分反映出岩体的不连续性和不均匀性特征。

中科院地质所将岩体结构分为六类（P3）：

（1）块状结构（2）镶嵌结构（3）碎裂结构（4）层状结构（5）层状碎裂结构（6）松散结构我国不少(bùshǎo)专为工程目的的岩体分类（如铁路隧道规范分类等），都是以岩体结构分类为基础的。

绪论(xùlùn)：岩石和岩体的基本概念

共五十七页瓦依昂大坝(dàbà)和马尔帕塞坝失事原因分析共五十七页第一章绪论(xùlùn)瓦依昂大坝(dàbà)共五十七页

瓦依昂坝位于意大利阿尔卑斯山东部皮亚韦(Piave)河支流瓦依昂河下游河段，距离最近的城市为瓦依昂市。距汇入皮亚韦河的瓦依昂河河口约2km。混凝土双曲拱坝，最大坝高262m，水库总库容1.69亿立方米，水电站装机容量0.9万kW。施工年份1956～1960年(5年)。该坝址位于下白垩纪和上侏罗纪的石灰岩侵蚀的峡谷中，狭谷两岸陡峭，底宽仅10m，岩层倾向上游，岩层内分布有薄层泥灰岩和夹泥层。基岩具有良好的不透水性，岩石动力弹性模量在坝顶高程(gāochéng)处最小值为330MPa，谷底为1400MPa。坝址区主要地质问题为向斜褶皱裂隙和断裂较发育，褶皱轴方向大致为东西向，且稍向东缓倾，即河床岩层由下游向上游微倾。向斜褶皱两翼岩层由河谷两岸向河床倾斜，河谷中央部分岩层近于水平，向两侧延伸的岩层走向为南北，倾向东，倾角约18°～20°，然后向两侧延伸，岩层突然陡倾，向上延伸，其走向变为东西，左岸倾向北，右岸倾向南，倾角约40°～50°。坝址主要有三组裂隙，一是层理和层理裂隙，充填有极薄的泥化物；二是与河流流向垂直的垂直裂隙；三是两岸岸坡卸荷裂隙，重叠分布，形成深度为100～150m的卸荷软弱带，这三组裂隙将岩体切割成7m×12m×14m的斜棱形体。地震烈度7～8度。第一章绪论(xùlùn)共五十七页

水库滑坡区紧靠拱坝左坝肩。1957年施工时即发现岸坡不稳定。1960年2月水库蓄水，同年10月当库水位高程为635m时，左岸坡地面出现长达1800～2000m"M"形张开裂缝，并发生了70万立方米的局部崩塌。当即采取了一些(yīxiē)措施，例如，限制水库蓄水位；在右岸开挖一条排水洞，洞径4.5m，长2km。在水库蓄水影响下，经过3年缓慢的蠕变，到1963年4月，在2号测点测出的总位移量达338cm。9月25日前后，14d的日位移量平均达到1.5cm。9月28日至10月9日，水库上游连降大雨，引起两岸地下水位升高，并使库水位雍高。10月7日，2号测点所进行的最后一次观测测得总位移已达到429cm，其中最后12d的位移量为58cm。1963年10月9日，岸坡下滑速度达到25cm/d，晚上22时41分岸坡发生了大面积整体滑坡，范围长2km、宽约1.6km，滑坡体积达2.4亿立方米。滑坡体将坝前1.8km长的库段全部填满，淤积体高出库水面150m，致使水库报废(当时的库容为1.2亿立方米)。滑坡时，滑动体内质点下滑运动速度为15～30m/s，涌水淹没了对岸高出库水面259m的凯索村。涌浪还向水库上游回溯到拉瓦佐镇，波高仍有近5m。滑坡时，涌浪高达250m，漫过坝顶，漫顶水深约150m。约有300万立方米水注入深200多米的下游河谷，涌浪前锋到达下游距坝1400m的瓦依昂峡谷出口处，立波还高达70m，在汇口处，涌入皮亚韦河，使汇口对岸的兰加隆镇和附近5个村庄大部分被冲毁，共计死亡1925人。在涌浪到来之前，产生了巨大的空气冲击波，冲击波和水浪的破坏力极强，地下厂房的工字梁扭曲后被剪断，调压室钢门被推出达12m。当时在左岸管理大楼内的20多名技术人员，在右岸办公室和旅馆的40人，除有1人幸存外，其余全部死亡。第一章绪论(xùlùn)共五十七页

滑坡及涌浪对拱坝形成约400万t推力，由于坝体设计安全余量较大，施工质量较好，而且两岸坝肩均经过锚固和灌浆处理，拱坝经受住了巨大荷载的冲击，除左坝肩顶混凝土被冲坏一段(破坏深度达1.5m，长9m)外，基本末受严重破坏。事故发生之后，意大利政府组织了对事故原因的大量调查研究，1977～1988年又由美国专家进行了重新评估。对滑坡原因取得了以下共识：地质水文因素方面：河谷两岸的2组卸荷节理，加上倾向河床的岩石层面，构造断层和古滑坡面等组合在一起，在左岸(zuǒàn)山体内形面一个大范围的不稳定岩体，其中有些软弱岩层，尤其是粘土夹层成为主要滑动面，对水库失事起了重要作用；长期多次岩溶活动使地下孔洞发育。山顶地面岩溶地区成为补给地下水的集水区；地下的节理、断层和溶洞形成的储水网络，使岩石软化、胶结松散，内部扬压力增大，降低了重力摩阻力；1963年10月9日前的2周内大雨，库水位达到最高，同时滑动区和上部山坡有大量雨水补充地下水，地下水位升高，场压力增大，以及粘土夹层、泥灰岩和裂隙中泥质充填物中的粘土颗粒受水饱和膨胀形成附加上托力，使滑坡区椅状地形的椅背部分所承受的向下推力增加，椅座部分抗滑阻力则减小，最终导致滑坡面失去平衡而重新活动，缓慢的蠕动立即转变为瞬时高速滑动。第一章绪论(xùlùn)共五十七页马尔帕塞坝地质结构(jiégòu)与拱之间关系第一章绪论(xùlùn)共五十七页

马尔帕塞坝位于法国东南部瓦尔省莱朗(Rayran)河上，坝址距入海河口14km。混凝土双曲拱坝，最大坝高66.0m，水库总库容0.51亿m3，防洪库容0.045亿m3。工程主要(zhǔyào)用于坝址附近70km范围的供水、灌溉和防洪。工程总费用5.8亿法郎。1954年9月建成，1959年12月2日大坝突然溃决，造成500余人死亡和失踪，财产损失达300亿法郎，是一次严重大坝失事。坝址区岩体由带状片麻岩组成，岩层走向一般为南北向，片麻岩呈眼球状和片状。节理倾角一般为35°～50°，倾向下游右岸。左岸和右岸下部为片状结构，右岸上部为块状结构。坝址河谷段的岸坡无任何明显的不稳定现象。根据片麻岩试样的试验，获得的结果为岩样平均力学强度为7