岩体中的应力超过岩体的最大强度,岩体就会产生破坏,基本的破坏类型共有6种:张破裂、剪破坏、结构体滚动、结构体沿结构面滑动、梁板溃屈和弯折破坏、倾倒失稳。破坏类型不同,破坏判据也不同。
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。
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。
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。
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。
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。
倾倒失稳判据。从形成机理分析,倾倒的形成在于坡体沿陡倾软弱结构面张裂的同时,坡脚岩体发生变形,使上部割裂岩体失去支持而发生翻倒。倾倒主要发生在55°以上陡坡的前缘边坡上。