岩石力学、.doc

岩石力学：研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学，实力学的一个分支，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。 岩石按地质成因分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 岩石的容重：岩石的单位体积（包括岩石内空隙的体积）的重量。 岩石的比重：岩石固体部分的重量和4℃是同体积纯水重量的比值。 岩石的孔隙率：岩石空隙的体积与岩石总体积的比值。 岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性能。 单轴抗压强度：岩石在单轴压缩载荷作用下达到破坏前所能承受的最大压力.β=π/4+ θ/4 单轴破坏形式：1、X状共轭斜面剪切破坏.2.单斜面剪切破坏.3.拉伸破坏 单轴压缩下岩石变性特征：1、孔隙裂隙压密阶段2、弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段 3、非稳定破裂发展阶段4、破裂后阶段。 点载荷试验的优点：1.设备比较简单2.对试件的要求不严格。 间接拉伸试验方法：巴西劈裂试验法。 σ =2p/ πtd. 抗剪强度试验：1/单面S=F/A,2.双面S=F/2A.3、冲击S=F/2 πra.4、扭转S=16M/ πD3 。 残余强度：能使破坏面保持滑动所需的较小剪应力。 为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线？ 答：由于试验机的刚度不够大，试验过程中试件受压，试验机框架受拉，产生的变形以应变能的形式存在机器中，当施加的压缩应力超过岩石抗压强度后，试件破坏，此时试验机架迅速回弹，以便返回到原来位置。并将其内部贮存的应变能释放到岩石试件上，从而引起岩石试件的急剧破裂和崩解。 全应力-应变曲线预测岩爆：左半部分面积右半部分面积 会产生岩爆，反之则不会。 根据峰值前的应力-应变曲线将岩石分为六类： 弹性体，直线或近似直线2、弹-塑性体，前部分近似直线，后部分向下弯曲 塑-弹性体，前向上弯曲后近似直线4、塑-弹-塑性体，前上弯曲中直线后下弯曲 弹-粘性体，关X轴对称的抛物线的上半边 围压对岩石变形的影响：随着围压的增大，岩石的抗压强度显著增加、变形显著增大、弹性极限显著增大、阴历-应变曲线显著改变。 岩石的各向异性：岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的现象。 ：库伦准则：τ =c+σntanφ 单结构面的强度效应：σ =1./2(σ1+σ3)+1/2(σ1-σ3)cos2β，τ =1/2(σ1-σ3)sin2β 。 关系式：σ1=σ3+2(cw+σ3fw)/(1-fwcotβ)sin2β 其中，fw=tanφw .。 岩石完整性系数：弹性波在岩石试块和岩体中的传播速度比值 K=(V纵/V横)2 岩石质量指标：RQD=10cm以上（含10cm）岩芯累计长度/钻孔长度 乘以100%。 坚硬程度划分：单轴抗压强度60坚硬,30较坚硬,15较软,5及软。 完整程度划分：完整性系数K0.75完整，0.55较完整，0.35较破碎，0.15破碎，0.15极破碎。 岩体地质力学分类：CSIR分类指标值RMR由岩块强度/RQD值/节理间距/节理条件/地下水。 岩体质量分类有什么意义？ 答：为了在工程设计与施工中能区分岩体质量的好坏和表现在稳定性上的差别，需要对岩体作出合理分类，作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的依据之一，也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作。 :地应力分布规律： 是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数2、实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量3、水平应力普遍大于垂直应力4、平均水平、垂直应力都随深度增加而减小5、最大和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系6、最大和最小水平主应力之值一般相差较大，有明显方向性7、上述分布规律外还受到地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征等因素影响，特别是地形和断层的扰动影响最大。 全应力解除法测地应力：1、从岩体表面向岩体内部打大孔，直至需要测量岩体应力的部位。孔底磨平，大孔直径将为小孔直径的3倍；2、从大孔底打同心小孔，清理钻屑；3、在小孔中央安装测量探头；4、解除套孔岩芯应力；5、计算原岩应力。 岩石本构关系：指的是岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。 平面应力（薄板问题）：应力发生在xy平面，z轴方向无应力，有应变。 平面应变：应力发生在xy平面，z轴方向无应变，但有应力。 岩石的流变包括蠕变，松弛和弹性后效。 蠕变是当应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。 松弛是当应变不变时，应力随时间增加而减小的现象。 弹性后效是加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。 蠕变一般包括几个阶段？每个阶段的特点是什么？ 答：当作用在岩石上的应力超过某一值时，岩石的变形速率随时间的增加而增加，最后导致岩石的破坏，这种蠕变成为不稳定蠕变。根据蠕变的速率不同，可分为三个阶段：1、应变速率随时间增加而减小，又称减速蠕变阶段2、应变速率保持不变，又称等速蠕变阶段3、应变速率迅速增加至直岩