岩体力学重点.doc

概念 岩石：是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然体。 岩石结构：是指岩石中矿物颗粒间的关系，包括颗粒大小、形状、排列、结构连结特点以及岩石中的微结构面。 孔隙率：孔隙体积与总体积（包含孔隙）之比。 软化系数：岩石浸水后的饱和抗压强度与岩石干抗压强度之比。 泊松比：横向应变与纵向应变之比，也叫横向变形系数。 脆性度愈小，材料抗断裂的抗力愈高；反之愈大岩石结构：是指岩石中矿物颗粒间的关系，包括颗粒大小、形状、排列、结构连结特点以及岩石中的微结构面。 结。 岩石物理性质的主要指标及其表达式是什么？ 密度，kg/m3.(块体密度、颗粒密度)。 岩石块体密度：单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量（可分为天然密度、饱和密度、干密度）。天然密度：天然状态下，单位体积的质量。饱和密度：水饱和状态下，单位体积的质量。干密度：干质量状态下，单位体积的质量。 颗粒密度：岩石固相物质的质量与其体积的比值（不包括岩石孔隙体积）。 孔隙率：孔隙体积与总体积（包含孔隙）之比。 含水率：岩石中含水质量与岩石干质量之比 吸水率：岩石在常温常压下吸入水的质量与岩石干饱和吸水率：岩石在高温高压下吸入水的质量与岩石干质量之比。 饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比 软化系数：岩石浸水后的饱和抗压强度与岩石干抗压强度之比 耐崩解指数：崩解后岩石干质量与崩解前岩石干质量之比。 自由膨胀率：岩石在无任何约束条件下浸水后所产生的膨胀变形与岩石原尺寸的比值。 侧向约束膨胀率：将具有侧向约束的岩石浸水，岩石仅能产生的轴向膨胀变形与岩石原尺寸的比值。 何为岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？ 岩石在水溶液作用下所表现出的力学的、物理的、化学的作用性质称为岩石的水理性质。 水对岩石力学性质的影响：1） 连结作用：束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧，起连接作用。2） 润滑作用：由可溶盐、胶体矿物连接的岩石，当有水入侵时，可溶盐溶解，胶体水解，导致矿物颗粒间连接力减弱，摩擦力减低，从而降低岩石的强度。3） 水楔作用：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸附力将水分子拉倒自己周围，在两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒之间的缝隙内挤入，这种现象称水楔作用。（a）使岩石体积膨胀，产生膨胀压力 (b)水胶连接代替胶体连接产生润滑作用，降低岩石强度4） 孔隙压力作用：岩石受压时，岩石内孔隙水来不及排出，在孔隙内产生很高的孔隙压力，降低了岩石的内聚力和内摩擦角，减小了岩石的抗剪强度。5） 溶蚀-潜蚀作用：岩石中渗透水在流动过程中可将岩石中可溶物质溶解带走，从而使岩石强度大为减低。 岩石受载时会产生哪些类型的变形？岩石的塑性和流变性有什么不同？从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？ 弹性变形、塑性变形和粘性（流动）变形3种。 塑性流动只有当应力达到或超过屈服极限时发生；当小于屈服极限时，塑性体表现出刚性的特征。而粘性流动不需要应力超过某一定值，只要有微小的应力存在，牛顿体就会发生变形（流动）。 划分为脆性材料和延性材料。 简述岩石单向压缩条件下的变形特征。 1）孔隙裂隙压密阶段(OA)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，σ -ε 曲线呈上凹型。（2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段(AC)：该阶段的应力-应变曲线近似为直线。 其中AB段为弹性变形阶段，BC段为微破裂稳定发展阶段。（3）非稳定破坏发展阶段(CD)：C点是岩石从弹性变为塑性的转折点，称为屈服点。该点相应的应力为屈服应力。该阶段中，微裂隙的发展出现了质的变化，破裂不断发展，直至试件完全破坏。（4）破裂后阶段(D点以后)： 轴压力达到试件的峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保持整体状。之后，裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载能力随变形增大 而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力。 简述循环荷载条件下岩石的变形特征。 对于线弹性岩石，反复加载和卸载时的应力应变路径完全相同，对于完全弹性岩石，反复加载和 卸载时的应力应变路径完全相同，但是应力应变关系是曲线。对弹性岩石，加载与卸载曲线不重合，但反复加载和卸载时的应力应变路径总是服从此环路的规定。非弹性体岩石在弹性范围内服从弹性岩石的变形特征，当卸载点P 超过屈服点时，卸载曲线与加载曲线不重合，形成塑性滞回环。等荷载循环加载、卸载时的应力应变曲线，如图1-29 所示。塑性滞回环随着加载卸载次数的增加而变窄，直至接近弹性变形，没有塑性变形为止。不断增大荷载的循环加载、卸载时的应力应变曲线，如图1-30 所示。在每次卸载后再加载，在荷载超过上一次循环的最大荷载以后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升(图1-30 中的 OC 线)好像不曾受到循环加载