岩土体的蠕变特性研究
岩土体的蠕变特性研究
通常滑坡的发展过程是一个蠕变的过程，变形随时间而不断增加；软弱夹层控制的滑坡变形则主要是随着软弱夹层的蠕变过程，强度随时间不断降低，最终软弱夹层蠕滑导致上部岩层发生滑动从而形成滑坡，所以对软弱夹层蠕变特性的研究非常重要。
标签滑坡；边坡；蠕变特性
1 概述
在实际工程中，岩土的蠕变特性是最受关注的。岩土体及软弱夹层的蠕变特性往往是引起边坡工程及滑坡工程破坏与失稳的主要原因。边坡及滑坡的蠕变是指组成边坡及滑坡的岩体和土体在自重应力以及水平应力为主的作用下，变形随时间而持续增加的性质。产生变形的原因是多方面的，地质作用、地下水流、温度变化、植被作用等都可以产生变形。但就岩土体本身而言导致边坡及滑坡变形与时间有关的变形主要是岩土体蠕变引起的，因此研究岩土体材料的蠕变特性尤其是软弱夹层的蠕变特性极其重要。
2 土体的蠕变特性
岩土体材料的蠕变包括岩石和土的蠕变，由于岩石材料和土体材料在结构特性、材料组成上有较大的差异，所以，岩石的蠕变特性和土体材料相比较，也有较大的区别。人们在实验室内对各种岩体进行了单轴压缩、弯曲、剪切及常规三轴等试验，也对岩体软弱面进行了剪切试验，通过对试验结果进行分析得出不同的受力条件，各类岩土体的蠕变特性不尽相同。
从图1以看出，蠕变过程分为两种情况，第一种情况在应力较低时蠕变过程可能以减速进行，称为衰减蠕变过程见图1（a）；第二种情况在应力较高时，蠕变过程可能加速进行，称为非衰减蠕变过程见图1（b）。在这两种情况下，变形等于受荷载后立即发生的瞬时变形ε0与随时间发展的变形ε（t）之和：
衰减蠕变的过程如图1(a)所示，变形ε(t)以减速发展，速度最后趋向于零，相应地，变形ε(t)趋向于与荷载值相关的某个极限值。
非衰减蠕变过程如图1（b）所示，蠕变曲线包括四个阶段：瞬时变形阶段；初始蠕变阶段；稳定蠕变阶段；加速蠕变阶段。非稳定蠕变阶段的蠕变变形量可以表示为：
其中（1）瞬时蠕变阶段如图1（b）OA段，该段是施加恒定荷载后短时间内产生的瞬时变形，即式（2.2）中的，其值为，为施加的恒定应力，G为岩土体的弹性模量。
岩土体工程地质类型及特征
一、岩土体工程地质类型及特征 岩土体工程地质类型的划分根据岩土体形成条件、结构、岩性、力学特性及工程地质特征的差别，可分为松散松软堆积层岩类、碳酸盐岩类及碎屑岩类3个岩体类型6个工程地质岩组。 （一）土体工程地质类型及物理力学特征 此岩类的划分根据其结构特征、力学性质及工程特性分为中偏高压缩粘性土类岩组和低压缩碎石土类岩组2个工程地质岩组。 1、中偏高压缩粘性土类岩组 （1）残坡积土（Q el+dl） 残坡积层主要分布于沿线丘陵沟谷坡脚一带，多为紫红色、棕红色粉砂质粘土或浅黄色、灰黄色砂土、亚粘土、粉土夹（含）碎石，沿线厚度不一。残坡积亚粘土天然含水量W18.8～24.00%，天然孔隙比e0.600～0.697，塑性指数Ip 8.4～12.6，液性指数I L0.46～0.60为软塑状，凝聚力C26.6～45.1Kpa，内摩擦角φ10.1～18.7度，压缩系数a0.25～0.40为中～偏高压缩土类。残坡积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 （2）冲洪积土（Q4al+pl） 冲洪积层主要分布于河床、河滩上，为灰色、浅灰色亚粘土、粘土及褐灰色细、粉砂土及砂砾卵石层，厚度不一。亚粘土天然含水量W21.7～26.50%，天然孔隙比e0.619～0.838，塑性指数Ip 8.4～14.6，液性指数I L0.46～0.87为可塑状，凝聚力C12.9～32.2Kpa，内摩擦角φ7.0～10.3度，压缩系数a0.31～0.47为中～偏高压缩土类。粘
土天然含水量W28.8～34.30%，天然孔隙比e0.838～0.978，塑性指数Ip 20.0～21.3，液性指数I L0.54～0.77为软塑状，凝聚力C22.6～54.7Kpa，内摩擦角φ10.0～10.3度，压缩系数a0.24～0.605为中～高压缩土类。 冲洪积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 2、低压缩碎石土类岩组 崩坡积土（Q4col+dl） 崩坡积层主要分布于斜坡边缘、高陡斜坡的坡脚处，碎块石成份与地层岩性有关，为黄灰、红褐色亚粘土夹块石、碎石。此类岩组颗粒级别差异大，密实度较高但不均一，透水性较好，为低压缩碎石土类岩组，工程地质问题主要表现为土石滑坡、塌方，不均匀沉降。 线路区段内土体工程地质类型及主要物理力学指标参见表6。 （二）岩体工程地质类型及物理力学特征 根据路线区岩层坚硬程度、抗风化能力、抗溶蚀能力和基本物理力学性 土体工程地质类型及主要物理力学指标表 表6
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究 流变学作为力学的一个分支,主要研究材料在应力、应变、温度、辐射等条件下与时间因素有关的变形规律,所涉及的内容包括蠕变、应力松弛和弹性后效等。蠕变是影响岩体稳定性的一个重要因素。 软弱岩石在受到较低水平的应力作用时,就会产生明显的蠕变现象,如软岩巷道中的底鼓,即使是很坚硬的岩体,在高应力作用下同样会产生蠕变,从而影响到工程的功能和使用。因此,需要对岩石材料的蠕变行为进行深入研究,力求从本质上揭示其蠕变行为的特征。 本文通过实验研究和理论分析,得到了盐岩的基本力学参数,并研究了盐岩在不同应力条件下的力学特性和蠕变行为。以经典蠕变模型为基础,结合分数阶微积分理论,构建了一个新的蠕变模型,并利用盐岩、泥岩和煤岩的蠕变实验数据对其进行了验证。 (1)对盐岩材料进行了多组单轴和三轴压缩实验,并在每组实验中选取三个试样重复进行实验,以此来降低实验的随机性和试样个体的差异性。结果三个试样的测试结果比较接近,此批试样的个体差异性较小。 此外,常规压缩实验的结果还表明随着围压的增大,抗压强度和最大应变会随之增大。(2)在单轴蠕变实验中,选取了四个轴压水平来进行实验,分析了不同轴压对蠕变的影响。 当轴压水平越大时,加速蠕变阶段就会越早地出现,并且稳定蠕变应变率也会越大。与单轴蠕变相比,当材料受到一个较小的围压作用时,其蠕变行为也会发生巨大的变化,例如蠕变应变率大幅下降、蠕变时间大幅增长、加速蠕变阶段缺失等。
(3)通过分析不同应力条件下的蠕变应变率可以发现,稳定蠕变应变率与轴压大小呈线性关系,加速蠕变应变率与轴压大小也呈现出正相关性。此外,蠕变等时曲线表明随着时间的延长,轴压大小对蠕变的影响会越来越明显。 相反,围压会明显地降低蠕变应变率并抑制蠕变行为的发展。(4)结合分数阶微积分理论构建了一个新的非线性蠕变模型,并利用广义塑性力学理论和张量分析理论对新模型在三轴应力状态下的蠕变方程进行了推导。 以盐岩实验数据为基础,对蠕变模型的参数进行了辨识,并验证了模型的准确性。此外,利用泥岩和煤岩的蠕变实验数据对模型的适用性进行了验证,结果表明新模型可以应用于模拟多种岩石材料的蠕变全过程,具有较为广泛的适用性。
最新场地工程地质评价1
场地工程地质评价1
场地工程地质评价 1、1、场地总体稳定性和建筑适宜性 1、场地总体稳定性 场地位于地震基本烈度小于6度的地区，属非设防区；场区属岩溶坡积地貌，无区域活动性断裂通过；场地总体稳定性较好。 2、场地地段稳定性 (1)、建筑地段位于残坡积平台上，地貌单一，地势宽阔，地形平坦，排水条件好； (2)、建筑地段无地下采空区、滑坡等不良地质灾害现象；上覆土层厚度较大，不均匀； (3)、场地水文地质条件简单，排水条件较好，地表水及地下水对场地无不良影响。 各拟建、构筑物地段稳定性较好。 3、地基稳定性 (1)、上覆第四系素填土厚度变化大，不均匀，结构松散，压缩性高，土层地基稳定性较差； (2)、红粘土层厚度变化较大，不均匀。 (3)、下伏基岩浅部岩溶现象（溶沟、溶槽及裂隙、鹰咀、悬臂）较发育，地表内无大型岩溶现象存在，岩石地基稳定。 地基稳定性较好。 4、建筑适宜性 根据场地的稳定性，水文地质及环境工程地质条件，建筑物安全等级，岩土构成，地震基本烈度等因素，综合评价场地的工程建筑适宜性为适宜类别。 1.2、岩土工程特征及力学性质 1、素填土： 杂乱堆填，回填年限不足1年，孔隙度大，压缩性高，尚未完成自重固结。 2、硬塑状红粘土 该层红粘土场地分布不均匀，埋藏深度较大，大兴工业园17号地与大兴中学处于同一地质单元，借鉴大兴中学综合楼对该层的室内试验进行综合评价，试验统计见下表： 经计算：c k=36.45kPa，φk=15.56°，取 b=3m，d=0.5m， r=17.7kN/m3；据建筑地基基础设计规范GB50007—2002计算式：f a=M b rb+M d r m d+M c c k，计算得该层承载力特征值f ak=235.90 kPa。 结合取芯情况及勘察过程中实际情况综合推荐该层红粘土（硬塑）承载力特征值f ak=200 kPa。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
认识几种常见的岩石(一次修改稿)
认识几种常见的岩石 执教老师：台州市临海大洋小学徐寒英 教学目标： 科学概念： 1、初步认识板岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩等几种常见的显著特 征。 2、不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征。 过程与方法： 1、观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2、根据岩石的特征对照有关资料识别岩石。 3、根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1、认识到认真细致的观察、比较、记录和描述的重要。 2、通过说说猜猜的组织形式，培养学生科学交流的质疑意识和互动有效性。 3、培养收集、研究岩石的兴趣。 重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 难点：1、描述岩石。2、根据岩石的特征对照资料识别岩石。 分组实验：1号花岗岩、2号大理岩、3号石灰岩、4号板岩、5号砂岩、6号砾岩、镊子、滴管、滴瓶、稀盐酸、放大镜、水杯、湿毛巾、玻璃皿。演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、滴瓶、玻璃皿、相关课件 课前游戏： 师：我们先来玩一个说说猜猜的游戏，老师描述出我们班某一位同学的体貌特征，请大家猜猜他是谁。他黑头发、两只眼睛、二只耳朵、一个鼻子、一张嘴，他是谁？ 师：也就是说我们无法说出他具体是谁！那你觉得老师应该怎样描述？是啊！只有描述出这位同学区别于其他同学的，最好是独一无二的明显特征，别人才容易猜出来。 师：哪位同学能描述出某位同学的明显特征。 生：描述（2个） 师：（你成功了！说明你已经描述出这位同学的明显特征了，或是：这位同学还有没有最最明显的特点）现在改变一下方式，谁来描述让老师来猜，我能猜出来，你们就成功了！谁来描述？ 生：描述。 师：说实话，老师还真不能一下子猜出来！能不能把这位同学最最明显的特点描述出来？看来说说猜猜的游戏，说的人一定要抓住明显的特征来描述。猜的人一定要熟悉、认识被猜的对象。 教学过程： 一、引入课题（1分） 有请今天说说猜猜的主角闪亮登场（出示：几种常见的岩石图片）它们是我们生活中常见的岩石，要说说猜猜这些岩石，首先得认识它们。（板书：认识几种常见的岩石） 二、观察岩石实验（9分） 1、讨论观察方法
探讨工程场地的特点与工程地质分区
探讨工程场地的特点与工程地质分区 发表时间：2016-08-23T15:27:42.693Z 来源：《低碳地产》2015年第5期作者：邱显强 [导读] 本文将对场地的成分进行分析，在此基础上研究场地的特征，进而探讨场地的分类流程、模型和工程地质分区。 【摘要】本文将对场地的成分进行分析，在此基础上研究场地的特征，进而探讨场地的分类流程、模型和工程地质分区。 【关键词】工程场地；成分；特征；地质分区 由于环境行为与工程场地具备相近的共性，所以可以在城市建设所面对的整个工程地质环境中推广应用场地属性分析。可见，整个城市宏观工程地质环境的微观单元使工程场地，环境的宏观总体由大量的微观单元组合而成。因此，城市工程地质环境分析中分析方法可以将工程场地的稳定性、适宜性、特性等三大特性作为基础。城市工程质量环境分析的定量化水平可以通过从工程场地分析向城市工程地质环境分析的推广而得到保证。 一、场地的成分 （一）地形地貌 决定场地利用条件的重要成分之一就是场地的地表形态。场地投资与利用很大程度上取决于地形，场地的开发费用会随着地形坡度、崎岖程度的增加而增加。 （二）岩土 场地的使用条件和场地的工程特性与组成场地岩土的性质息息相关。土地利用天条件在土地的利用目的不同时会产生不同的意义。一些不可用于农业开发的荒丘有可能非常适于建筑工程建设。而对农业具有巨大开发价值的滨海平原却常常因过高的土地处理费而不适合工程建设。 （三）水 场地使用的重要条件和场地的工程特性很大程度上取决于水的赋存情况。很多情况下，具有充足的地下水和地表水的场地更具有利用价值，但如果水质不好或地下水位过高就会使工程投资和费用增加，并促进盐碱化、内涝、地基失效、滑坡等次生灾害的发生。 （四）不良地质作用 决定地质质量等级和可利用条件的重要因素还包括有无各种不良的潜在地质灾害和地质现象。人工砍伐造成的水土流失与荒漠化、污染、地面沉降、踩空塌陷等次生灾害和洪水、岩溶、滑坡、可诱发地震的活动断裂等原生灾害是灾害的主要内容。 二、场地的特征 （一）质量特征 工程地质环境与工程地质条件时质量特征。场地的构成岩土不同，其固有的质量特征就不相同。场地的质量等级和质量差异会因人类活动造成对场地环境作用反馈、地质现象的动力、水文地质条件的不同而不同。场地工程地质的分区和分类和对场地不同地质条件进行区别以质量特征为依据。 （二）数量特征 对质量特征和质量分类进行鉴定的基础是数量特征。只有借助一定的数量比对各种精确分类系统和分类级序进行监理，才能使制图对象和各分单元系统的质量特征得以揭示。对数量特征进行分析的过程中，获取的特征数值应是典型的、平均的、最大的、最小的，通过这些特征数值获取的质量等级和质量分类才能保证合理性。 （三）空间特征 制图以空间特征为基础。应当对任何场地分区单元的质量数量特征的二维或三维模型进行建立，进而保证规划工程设计的实用阶段的实现通过对地学信息的利用，使用图者能够做出对地质环境质量和土地资源的潜力和能力的科学评价。对场地的坐标系与高程系进行建立，促进空间特征具有可测量性是表达空间特征的基本方法[1]。 （四）综合特征 归纳与工程应用有关的总体性或综合性题材特征就得到了综合特征，应当减少综合种原型制图体裁的出现，进而在高一级的信息单元中并入各种重要的图同局部特征。评价、分类、合并、概括制图现象时间与质量；化简图面形状；选取制图现象是制图过程中综合的主要内容。 三、场地分类的流程和基本模型 （一）场地分类表达的AFSS程序 四个程序组成了场地的分类的过程，他们之间相互衔接但彼此独立，场地分类从反映场地的物理特征到反映场地的应用特征、由定性到定量、由宏观到微观等过程集中体现于四个程序当中。 第一，场地分析。从地质环境主题和场地特征及其成分的宏观分类出发，初级区划场地质量，对单元分析和场地分区分类的技术基础进行确立是场地分析的基本要求。这种预分类区划会在其后的更深层次分析中获得调整[2]。 第二，场地的特征分析（场地的一级分类）。通过分析场地的不同特征和选取多级要素指标体系中的定性指标、准定量、各种定量，对场地对于工程建设一般性要求的的匹配程度进行评价，实现场地成分的突出特征的有效表达。各种特征在单元或区域范围内对空间变化规律的影响和空间变化规律的影响是特征分类应当反应的主要内容。 第三，场地的适宜性分类（场地的二级分类）。具体包括两步：首先，深入分析对场地利用的适宜性有影响的各种场地成分进而对分类参数进行选择，同时对标准是否符合场地利用分析时适宜性等级分类的需要和现有的各分类参数的等级标准进行检查。接下来在综合考虑场地适应性和场地利用方式的基础上对有关的单项参数进行表达，然后划分场地适应性的等级。作为一种概念，适宜性分类的进行应当以场地的不同利用方式为基础。 第四，场地的稳定性分类（场地的二级分类）。划分场地稳定性的类别时，应当先对参数的稳定等级接线、稳定性因子进行选择。在不同的场地利用和时空条件下，不同的场地成分的稳定性等级和稳定状况都会表现不同。不同的工程类型和土地利用方式决定了共有同一
蠕变机理
镁质耐火材料高温蠕变特性的研究现状 张国栋1）游杰刚1）刘海啸1）罗旭东1）袁政禾2） 1）辽宁科技大学鞍山114044 2）鞍钢集团耐火材料公司鞍山114001 摘要：本文介绍了镁质材料高温蠕变特性的研究现状，并对镁质耐火材料的高温蠕变特性的理论进行了阐述，同时指出了将镁质蓄热材料用在高炉热风炉上的可行性。 关键词：镁质材料蠕变特性研究现状 1、引言 高炉生产的大型化发展，要求热风炉向着高风温和长寿命的方向发展，为了实现这一目标，除了热风炉本体的大型化与更合理的结构以外，作为热风炉中的关键材料之一——蓄热材料的发展将直接影响到热风炉的使用温度和使用寿命。而高炉热风炉对耐火材料的要求是：蓄热体各层材料的选择必须要在相应的使用温度下有很好的抗压，蠕变性能，抗碱金属蒸气与烟尘侵蚀性能，抗温度急变而不破坏的性能；蓄热体砖要有足够高的换热表面积以及有利于热交换的几何形状；蓄热体材质要尽可能高的导热系数以及材料体积比热容。 目前，我国采用以Al2O3-SiO2系材料的系列低蠕变砖，在热风炉的顶部和隔墙及蓄热室的上部采用优质硅砖，中部应用不同牌号的低蠕变高铝砖，下部采用低蠕变粘土砖。镁质材料与高铝质和硅质材料相比具有良好的蓄热性能和热导率以及很强的抗渣侵蚀性能；这些特点有利于热风炉的高炉的大风量高风温的操作和降低高炉焦比，提高高炉利用系数，增加生铁产量。但是，镁质材料的热震性能差、抗压蠕变性能不好，因此限制了这类材料在热风炉上的使用。所以，提高和改善镁质材料的这两方面性能是将镁质材料应用到热风炉上的关键。因此研究镁质材料的高温蠕变性能对扩大我国镁资源综合利用和炼铁产业有着重大的意义。 2、蠕变理论 高温蠕变理论是在对多种金属所作的完整的蠕变试验的基础上建立起来的。材料的高温蠕变是指材料在恒定的高温和一定的荷重作用下，产生的变形和时间的关系[1]。由于施加的载荷不同，耐火材料的高温蠕变可以分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温抗折蠕变、高温扭转蠕变等。其中压缩蠕变和抗折蠕变
三大岩石的主要特征以及类型
地球科学概论 地球上的岩石千变万化，它是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 （一）、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩等； ②冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类： 喷出岩(火山岩)：岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下，温度下降迅速，矿物来不及结晶或者结晶差，肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小，温度下降较快，矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩：岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大，温度下降缓慢，矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中，深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
工程地质勘察 总结
第七章工程地质勘察 第七章工程地质勘察 概述 工程地质测绘 工程地质勘探 工程地质勘察报告的主要内容 概述 工程地质测绘 工程地质勘探 工程地质勘察报告的主要内容 概述 一、工程地质勘察的目的与任务 二、工程地质勘察的一般要求 任务：① 查明建筑地区的工程地质条件,指出有利和不利条件； ② 选择地质条件优越的建筑场地； ③ 分析研究与建筑有关的工程地质问题，并作出定性和定量评价，为建筑物的设计和施工提供可靠的地质依据； ④ 根据建筑场地的工程地质条件，配合建筑物的设计与施工，提出有关建筑物的类型、结构、规模名及施工方法的合理建议，以及保证建筑物安全和正常运用所应注意的地质要求； ⑤ 为拟定改善和防治不良地质条件的措施方案提供地质依据； ⑥ 预测工程兴建后对地质环境的影响，制定保护地质环境的措施。 一、工程地质勘察的目的和任务 二、工程地质勘察的阶段 1.选址勘察阶段——可行性研究勘察阶段 勘察程序：是范围由大到小，研究程度由粗及细，由地表到地下，由定性评价至定量评价。并且应该严格遵守此原则。 勘察任务：初步查明拟建地区工程地质条件，论证区域稳定性，在较大的工作范围内选出几个较好的建筑地段。提出建筑地段的比较方案。 目的：为工程规划和技术可能性、经济合理性论证等方面提供地质资料，选定建筑场址 勘察任务：进一步查明建筑物影响范围内工程地质条件细节，提供定量指标，深入分析存在的各种工程地质问题，作出可靠的定量评价（通过大量的勘探、试验、实验室研究工作及长期起观测来完成）。一般可分为初步勘察和详细勘察两个阶段（精度要求不同） （2）初步勘察阶段 目的：在上一阶段指定的区域内选定工程地质条件最优越的建筑场地，确定建筑物的具体位置、结构型式、规模及各相关建筑物的布置方式等 （3）详细勘察阶段与施工勘察阶段 勘察任务：主要解决为编制各个建筑物及其各部分的施工详图所需要的地质资料。主要是根据需要做些补充勘探工作等，如灌浆试验，板桩试验、防止基坑涌水试验等。 目的：解决具体施工中的工程地质问题 三、工程地质勘察的方法 工程地质测绘
认识几种常见的岩石
《认识几种常见的岩石》教学设计 【设计意图】 自然界的岩石种类是数不胜数的，面对这些岩石，学生该如何去辨别呢？这节课的标题是《认识几种常见的岩石》，通过观察，对比资料，这节课认识了这几种常见的岩石，但是时间一久，学生又马上会忘记。所以，这节课我在设计时把核心目标定位在“方法”上——通过观察几种常见的岩石，初步尝试像科学家那样用科学系统的方法来辨别岩石。希望通过活动，学生能认识其中的几种岩石，但最重要的还是学生尝试并初步学会这种方法的使用。 【教材分析】： （一）背景和目标 本课指导学生认识几种常见的岩石一页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩的特征。在观察上，不再只停留在颜色、光滑还是粗糙、是否透明等这些常见的物质属性方面，而是要进一步从岩石的结构、构造等方面进行观察。这是由于岩石是在各种不同地质条件作用下产生的，是按一定的结构和构造构成的，由矿物组合而成的矿物集合体。页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩这几种岩石从成因上分类分别属于沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上有显著的不同。通过本课教学，不仅认识这几种岩石的特性，还要进一步提高学生的观察能力和探究能力。这将为今后理解岩石的特性和成因之间的关系奠定一定的基础。 本课内容分为两部分:一是“进一步观察岩石”，二是“怎样识别它们”。 (二)教学准备： 1、分组实验器材：标签或记号笔。 2、教师演示器材:页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩，滴管、稀盐酸、放大镜、岩石标本，滴管、稀盐酸，有关岩石用途的课件。 (三)教材说明 本课的重点是观察、记录几种岩石的特征。难点是根据岩石的特征对照资料识别它们。 第一部分:进一步观察岩石 在第一课初步了解到岩石的外部特征后，本课通过对几种常见岩石的观察和识别，指导学生进一步学习观察岩石的方法。教材选用的是页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、花岗岩、大理岩。为什么选用这几种岩石呢，因为这几种岩石比较普遍又容易找到，还被人们在生产和生活中广泛应用。从成因上分类，它们分属沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上特征明显。 “进一步观察岩石”的活动有两个目的:一是指导学生学习新的观察方法，二是引导学生关注岩石的本质特征，比如结构、构造等。结构主要指组成岩石的矿物颗粒的颜色、形状、大小，以及相互关系等。构造主要指各组成岩石的矿物的排列方式和充填方式所赋予
工程地质实习报告
防灾科技学院 实习报告书 专业土木工程 系别 报告题目土木工程地质实习 报告人班级 指导教师带队教师 实习时间2012.5-6月周末实习单位 教务处监制
一、实习目的 土木工程地质实习分为野外工程地质认识和室内资料分析两部分。野外工程地质认识内容包括基本地质现象和工程地质条件认识；室内资料分析包括野外资料成果整理和汇总、土质边坡稳定性分析计算和结构面统计分析。 通过本次实习，可使学生初步掌握地质学、工程地质学的野外工作方法和内容，加深对工程地质学中岩土体工程地质特性的认识，为后续专业课程学习奠定基础。通过实习还可以了解一些基本的工程地质软件的应用技术，提高学生的实际工作能力。 二、实习任务 （一）野外部分 北京市海淀区温泉镇、门头沟区军庄镇工程地质野外实训基地野外地质认识实习，时间一天；天津蓟县工程地质野外实训基地，时间一天。 （二）室内部分 学院机房野外地质实习成果整理和汇总、专门软件的使用，时间共计三天。 三、实习日志 5月6日，晴：我们先到北京市海淀区温泉村进行岩性认识，风化认识。接着来到了北京市门头沟军庄镇军庄火车站进行岩性认识，构造认识。经过一中午的休整，下午来到了妙峰山进行构造认识。 5月20日，阵雨：我们先是到了罗庄子镇杨庄水库进行地形认识，构造认识，工程地质讲解。休整以后来到了洪水庄进行工程地质讲解。 四、实习成果 （一）岩性的认识 1. 沉积岩：sediments 过去曾称水成岩。沉积岩是由成层沉积的松散沉积物固结而成的岩石。如碎屑岩（砾岩、砂岩、粉砂岩、风成岩、冰碛岩）是从来源区机械破碎的较老岩石的碎屑经过水或大气或冰的搬运及沉积形成的；化学岩（如岩盐或石膏）是从溶液中沉淀形成的，而生物岩（如某些石灰岩）是由动物及植物的遗体或其分泌物形成的。 军庄火车站的岩类中泥岩、砂岩、页岩、砾岩这几类都属于沉积岩。 泥岩：一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。一种层理或页理不明显的粘土岩。泥质岩是粒度<0.0039mm（即<4μm）主要由粘土矿物组成
第四章3岩石的蠕变
五、岩石的蠕变 1、 蠕变特征 ① 岩石蠕变的概念 在应力σ不变的情况下，岩石变形随时间t 而增长的现象。 即 dt d ε 随时间而变化。 ②岩石蠕变类型 有两种类型： 稳定型蠕变 非稳定型蠕变
a、稳定型蠕变 应力作用下， 随时间递减， dε 零，即0 = dt 域稳定。 一般在较小应力下或硬岩中。 b、非稳定型蠕变：岩石在恒定应力作用下，岩石变形随时间不断增 长，直至破坏。 一般为软弱岩石或应力较大。
③蠕变曲线变化特征 三个阶段： Ⅰ阶段：初期蠕变。 d 曲，应变速率 dt 小。属弹性变形。 Ⅱ阶段：等速蠕变。 应变－时间曲线近似直线，应变随时间呈近于等速增长。出现塑性。
Ⅲ阶段：加速蠕变。 应变－时间曲线向上弯曲，其应变速率加快直至破坏。 应指出，并非所有的蠕变都能出现等速蠕变阶段，只有蠕变过程中结构的软化和硬化达到动平衡，蠕变速率才能保持不变。 在Ⅰ阶段，如果应力骤降到零，则ε－t曲线具有PQR形式，曲线从P 点骤变到Q点，PQ＝ ε为瞬时弹性变形，而后随时间慢慢退到应变为 e 零，这时无永久变形，材料仍保持弹性。 在Ⅱ阶段，如果把应力骤降到零，则会出现永久变形，其中TU＝ ε。 e
有直接关系。 变速度变化缓慢， 稳定。 率增大。 蠕变速率越大，反之愈小。
岩石长期强度：指 岩石由稳定蠕变转为非稳定蠕变时的应力分界值。即，岩石在长期荷载作用下经蠕变破坏的最小应力值(∞σ或∞τ) 岩石极限长期强度：指长期荷载作用下岩石的强度。 2、 蠕变经验公式 由于岩石蠕变包括瞬时弹性变形、初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变，则在荷载长期作用下，岩石蠕变的变形ε可用经验公式表示为： ε＝e ε+)(t ε+t M +)(t T ε e ε－瞬时变形；)(t ε－初始蠕变；t M －等速蠕变；)(t T ε－加速蠕变。
工程地质作业答案
工程地质形成性考核册参考答案 工程地质作业1 一、选择题1C 2A 3D 4C 5A 6A 7B 8B 9A 10D 11A 12C 13A 14A 15A 二、判断题1 √ 2 × 3 × 4 ×5× 6 √7×8 ×9 ×10 √ 三、简答题 1、简述工程地质学及其内容。 工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科，是地质学的一个分支。它把地质科学的基础理论应用于土木工程实践，通过工程地质调查、勘探等方法，弄清建筑物的地质条件（环境），为土木工程建筑的规划、设计、施工提供可靠的地质资料，并预测和论证工程建筑和地质环境的相互作用，进而提出防治措施。 2、什么是工程地质条件 工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和，它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等方面。 3、岩石坚硬程度分类的依据是什么？ 岩石坚硬程度类型有哪些？岩石坚硬程度分类的依据是岩石的饱和单轴抗压强度岩石坚硬程度类型有：坚硬岩、软硬岩、较软岩、软岩和极软岩。 4、什么是地质作用？内外地质作用是怎么改造地球的？ 在自然界中所发生的一切可以改变地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。内力地质作用通过地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用改造地球；外力地质作用通过风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用改造地球。 5、什么是变质岩？变质岩有哪些主要矿物、结构和构造？ 常见变质岩的鉴别特征是什么？由变质作用形成的岩石称为变质岩。变质岩的矿物有两部分，一部分为岩浆岩和沉积岩所共有：石英、长石、云母等；另一部分为变质作用后所产生的特有变质矿物：红柱石、矽线石、蓝晶石等。变质岩的结构可分为变余结构、变晶结构和碎裂结构。变质岩的构造主要包括变余构造和变成构造。常见变质岩的鉴别特征是特有的变质矿物。 四、论述题 1、影响岩石工程地质的因素岩石工程地质性质的因素是多方面的，但归纳起来，主要有两个方面；一是岩石的地质特征，如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等；另一个是岩石形成后所受外部因素的影响，如水的作用及风化作用等。 工程地质作业 2 一、选择题1B 2D 3D 4A 5C 6D 7A 8A 9B 10 A 11B 12B 13A 14A 15D 二、判断题1 √ 2 √ 3 × 4 ×5√ 6 ×7 ×8 √ 9 × 10 × 三、简答题 1．叙述张节理的主要特征。 答：张节理的主要特征是产状不很稳定，在平面上和剖面上的延展均不远；节理面粗糙不平，擦痕不发育，节理两壁裂开距离较大，且裂缝的宽度变化也较大，节理内常充填有呈脉状的方解石、石英，以及松散工已胶结的粘性土和岩屑等；张节理一般发育稀疏，节理间的距离较大，分布不均匀。 2.在野外如何测定岩石的产状？ 答：岩石的产状要素用地质罗盘在岩层层面上直接测量。测量走向时，使罗盘的长边
加载速率对SAC系列焊点蠕变性能影响的研究
加载速率对SAC系列焊点蠕变性能影响的研究 【摘要】随着微电子封装技术的不断发展，焊点的 形式以及焊点所用无铅钎料的种类愈发繁多，从而使得对焊点力学性能的考察尤为重要。在所有对焊点性能的考察中抗蠕变性能是一项重要的考察项目，本篇文章通过实验和有限元数值模拟两种方法加载速率对焊点抗蠕变性能的影响。对 SAC系列钎料焊点进行纳米压痕实验及模拟，获得载荷-深度曲线、时间-深 度曲线，以及时间-蠕变速率曲线。结果表明：蠕变的速率并不是恒定 的，随着加载速率的增大，钎料的蠕变程度以及蠕变速率依次增大，并逐渐减小，最终趋近于零。 关键词】蠕变；纳米压痕；有限元模拟；焊点；加载 速率 0 序言电子器件服役时，相对于服役的环境温度，焊料自身熔 点较低，随着时间的延续，产生明显的焊点蠕变损伤。由于蠕变性能对于高温材料的使用至关重要，是影响焊点失效行 为及焊点可靠性的重要因素。因此，研究材料的蠕变性能是 微电子封装焊接研究中个重要的部分[1-3]。 但在实际测量中，对于微电子封装焊点这类本身体积很 小的测量件，由于钎料属于软金属，并且在加工钎焊后会产 生明显的尺寸效应，各种性能受尺寸的影响明显不同于传统焊接。所以对于微电子封装焊点只能通过纳米压痕蠕变来获得其蠕变性能参数。 在过往研究中，已有过研究剪切力大小、饱载时间、加 载方式对焊点蠕变性能的影响；而本文借助纳米压痕仪及先
进的有限元计算机模拟软件对SAC系列钎料（Sn-3Ag-0.5Cu Sn-0.3Ag-0.7Cu Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.07La）焊点进行一次加载 卸载纳米压痕实验、模拟，得到载荷-深度曲线（load-depth 曲线），通过对实验数据的分析获得焊点蠕变程度及蠕变速率在加载速率影 响下的变化规律。 1纳米压痕及有限元分析理论 1.1纳米压痕法纳米压痕法主要通过测量加载、卸载过程中压头作用 力 与载荷深度得到的加卸载曲线来获得样品的硬度与弹性模量等力学性能参 数。进行纳米压痕测试时压头需垂直于样品被压面，等压头接触试样表面后 开始加载，直至加载到最大值后再缓慢卸载，实时检测压头压入位移随载荷的变化。测试的结果是一组载荷-位移曲线，通过对load-depth 曲线进行物理反解析计算能获得材料的弹性模量、硬度及蠕变应变速率敏感指数等力学性能参数。 般来说，纳米压痕仪用于测量硬度H和弹性模量E是两个钎料的基本力学参数，它们对于研究一种钎料的力学性
第23例 材料蠕变分析实例
第23例材料蠕变分析实例—受拉平板本例简单地介绍了蠕变的概念及蠕变材料模型的创建方法，简单地介绍了结构蠕变分析的方法、步骤及要点。 23.1蠕变简介 蠕变是指金属材料在长时间的恒温、恒载作用下，持续发生缓慢塑性变形的行为，大多数金属材料在高温下都会表现出蠕变行为。 如果材料发生了蠕变，在恒载作用下结构会发生持续变形；如果结构承受恒位移，则应力会随时间而减小，即产生应力松弛。 图23-1 蠕变曲线 蠕变一般分为蠕变初始阶段（Primary）、蠕变稳定阶段（Secondary）和蠕变加速阶段(Tertiary)三个阶段，如图23-1所示。蠕变初始阶段时间很短，应变率随时间而减小；在蠕变稳定阶段，应变以常速率发展；在蠕变加速阶段，应变率急剧增大直至材料失效。研究蠕变行为，主要针对蠕变初始阶段和蠕变稳定阶段。 研究问题时一般以蠕变方程（又称本构关系）来表征蠕变行为，蠕变方程以蠕应变率的，形式表示dεcr/dt =AσBεC t P式中，εcr为蠕应变。A、B、C、D是由实验得到的材料特性参数。当D<0时，蠕应变率随时间减小，材料处于蠕变初始阶段；当D=0时，蠕应变率不随时间变化，材料处于蠕变稳定阶段。
在ANSYS中，有一个蠕应变率库供选择。 23.2问题描述 一矩形平板，左端固定，右端作用有恒定压力p=100MPa，矩形平板尺寸如图23-2所示，材料的弹性模量为2xl05MPa，泊松比为0.3，蠕变稳定阶段蠕变方程dεcr/dt =C1σC2。C2，式中，C1=3.125 x10-14，C2=5。试分析平板右端的位移随时间的变化情况。 提示：为避免出现较小值，力单位用N，长度单位用mm，时间单位为h。 图23-2受拉矩形平板 23.3分析步骤 23.3.1改变任务名 拾取菜单Utility Menu→File→Change Jobname，弹出如图23-3所示的对话框，在“[/FJLNAM]”文本框中输入EXAMPLE23，单击“OK”按钮。 图23-3改变任务名对话框 23.3.2选择单元类型 拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit／Delete，弹出如图23-4所示的对话框，单击“Add…”按钮，弹出如图23-5所示的对话框，
场地工程地质条件地质勘探
第五章场地工程地质条件 第一节工程地质分区 根据路线地质调查及工程地质槽探揭露分析，现将本路线区的工程地质条件分为二个区： 1、红砂岩岗阜地貌区 本单元区地形起伏较平缓，多呈阶梯状展开，地表多为水田及菜地，局部水塘发育，本区上覆为第四系下更新统残坡积（Q2el+dl）浅灰色～浅黄色低液限粘土，硬可塑状，层厚约3～5m不等，下伏基岩为白垩系上统赣州组（K1g）紫红色泥质粉砂岩，中厚层状，全强风化层厚约1～3m 不等，岩层产状为250°～285°∠10°～13°。本区地层及岩性单一，故工程地质条件属于简单型。 第二节路基工程地质条件及路段划分 本路线区路基分为一般路基和重点路基，现分别说明： 1、一般路基工程地质条件分析 一般路基指填方量不大，地形起伏平缓，地质条件简单的路基，现分段说明： （1）、岗阜地貌区 该区地质结构简单，一般上覆为第四系下更新统残坡积（Q2el+dl）浅灰色～浅黄色低液限粘土，硬塑状,力学特性尚好,厚约1～3m不等，下伏基岩为白垩系上统赣州组（K1g）紫红色泥质粉砂岩，中厚层状，全强风化层厚约1～3m不等；该区地下水水位随季节变化而变化，大多靠地表水补给；挖方和填方均不大，路堑边坡和路堤较稳定。 （2）、岗间沟谷地形区 本区段主要为岗间沟谷地，地形较平坦，起伏不大，水塘冲沟较发育，区内主要为水田，地表季节性积水，地表覆盖层主要以黄褐色的低液限粘土为主，硬可塑状～软可塑状，厚约1～3米不等，除局部软土地段需予以清除外,均可作为路基持力层，下伏为白垩系上统赣州组（K1g）紫红色泥质粉砂岩、粉砂岩及砾岩，区内挖方量较小，填方量不一，高路堤将在重点路基里说明。 2、重点路基工程地质条件分析 重点路基是指地形起伏较大，路基挖填量大，工程地质条件差的路段。本工程主要是深路堑，现给以说明： 深挖方路堑 本路段区内挖方地段较少，全路段共有挖方地段3处。路线中心挖方深度一般在6米左右，其中挖方最大为6.82米。本节仅此处深挖路段进行详细评述（分别对不同岩性进行评述），而其余挖方路段可参见“路堑边坡说明表”，这里不再对其进行评价。 a、K0＋860～K1＋120 路线深切山体，地形起伏较大，山势陡峭，植被发育一般，基岩裸露，基岩为白垩系上统赣州组（K1g）的紫红色泥质粉砂岩，全强风化为1～3m不等，中厚层状构造，裂隙不发育，岩体产状：250°∠13°。据现场地质调查结果分析，该路段土石方比例为：10％的土方，90％石方。由于该路段地表覆盖层厚度小，且基岩主要以中厚层状的泥质粉砂岩层为主，其产状平缓，对边坡的稳定性有利，因此该路段边坡属于较稳定边坡。由此建议：①边坡坡率1：1～1：1.25；②边坡防护采用坡面框格式植草③边坡开挖后，应及时进行防护，切忌使边坡长期裸露。④边坡施工时避免使用强力爆破。 根据其工程地质特征，推荐粉砂岩层面的粘聚力和内摩擦力φ值为：c=50kPa, φ=30°。 第三节工程地质岩组特征及评价 本路线区工程地质岩组分为松散土类及软质岩组，现分别评述： 1、松散土类： a、第四系全新统冲洪积（Q4al+pl） 本区主要揭露有棕黄色亚粘土，主要分布岗间沟谷地，粉质粘土多呈可塑～软可塑状，[fao]=180～200kPa，多分布于岗间沟谷地。 b、第四系下更新统冲洪积（Q2el+dl） 121 GYS-60-1
岩土体的蠕变特性研究
岩土体的蠕变特性研究 通常滑坡的发展过程是一个蠕变的过程，变形随时间而不断增加；软弱夹层控制的滑坡变形则主要是随着软弱夹层的蠕变过程，强度随时间不断降低，最终软弱夹层蠕滑导致上部岩层发生滑动从而形成滑坡，所以对软弱夹层蠕变特性的研究非常重要。 标签滑坡；边坡；蠕变特性 1 概述 在实际工程中，岩土的蠕变特性是最受关注的。岩土体及软弱夹层的蠕变特性往往是引起边坡工程及滑坡工程破坏与失稳的主要原因。边坡及滑坡的蠕变是指组成边坡及滑坡的岩体和土体在自重应力以及水平应力为主的作用下，变形随时间而持续增加的性质。产生变形的原因是多方面的，地质作用、地下水流、温度变化、植被作用等都可以产生变形。但就岩土体本身而言导致边坡及滑坡变形与时间有关的变形主要是岩土体蠕变引起的，因此研究岩土体材料的蠕变特性尤其是软弱夹层的蠕变特性极其重要。 2 土体的蠕变特性 岩土体材料的蠕变包括岩石和土的蠕变，由于岩石材料和土体材料在结构特性、材料组成上有较大的差异，所以，岩石的蠕变特性和土体材料相比较，也有较大的区别。人们在实验室内对各种岩体进行了单轴压缩、弯曲、剪切及常规三轴等试验，也对岩体软弱面进行了剪切试验，通过对试验结果进行分析得出不同的受力条件，各类岩土体的蠕变特性不尽相同。 从图1以看出，蠕变过程分为两种情况，第一种情况在应力较低时蠕变过程可能以减速进行，称为衰减蠕变过程见图1（a）；第二种情况在应力较高时，蠕变过程可能加速进行，称为非衰减蠕变过程见图1（b）。在这两种情况下，变形等于受荷载后立即发生的瞬时变形ε0与随时间发展的变形ε（t）之和： 衰减蠕变的过程如图1(a)所示，变形ε(t)以减速发展，速度最后趋向于零，相应地，变形ε(t)趋向于与荷载值相关的某个极限值。 非衰减蠕变过程如图1（b）所示，蠕变曲线包括四个阶段：瞬时变形阶段；初始蠕变阶段；稳定蠕变阶段；加速蠕变阶段。非稳定蠕变阶段的蠕变变形量可以表示为： 其中（1）瞬时蠕变阶段如图1（b）OA段，该段是施加恒定荷载后短时间内产生的瞬时变形，即式（2.2）中的，其值为，为施加的恒定应力，G为岩土体的弹性模量。
几种常见岩石的辨别和描述
几种常见岩石的辨别和描述（野外编录） 三种常见的岩浆岩： 1．花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。 2．橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3．玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物，或生物作用和火山作用的产物，经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打，会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下，这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来，形成沉积物。随着时间的推移，沉积物越来越厚，压力越来越大，于是空隙逐渐缩小，水分逐渐排出，再加上可溶物的胶结作用，沉积物便慢慢固结而成岩石，这就是沉积岩。沉积岩分布极广，占陆地面积的75％，是构成地壳表层的主要岩石。四种常见的沉积岩： 1．砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 2．砂岩颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3．页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、黄色等。 4．石灰岩俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。 变质岩：地壳中的火成岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使其成分、结构、构造发生一系列改变，这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩，例如由石英砂岩变质而成的石英岩，由页岩变质而成的板岩，由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩： 1．大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2．板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。 3．片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。岩性坚，但极易风化破碎。 C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体，也有的是液体(如自然汞、石油)或气
岩石力学(沈明荣)考试重点
一章： 1.叙述岩体力学的定义.：岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。 2.何谓岩石？何谓岩体？岩石与岩体有何不同之处？（1）岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。（2）岩体：一定工程范围内的自然地质体。（3）不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。 3.何谓岩体结构？岩体结构的两大要素是什么？ （1）岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系；或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。（2）结构体和结构面。 4. 岩体结构的六大类型？ 块状、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构。 5.岩体有哪些特征？（1）不连续；受结构面控制，岩块可看作连续。（2）各向异性；结构面有一定的排列趋势，不同方向力学性质不同。（3）不均匀性；岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同，各部位的力学性质不同。（4）赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）都会对岩体有一定作用。 二章：岩石物理力学性质有哪些？ 岩石的质量指标，水理性质指标，描述岩石风化能力指标，完整岩石的单轴抗压强度，抗拉强度，剪切强度，三向压缩强度和各种受力状态相对应的变形特性。影响岩石强度特性的主要因素有哪些？对单轴抗压强度的影响因素有承压板、岩石试件尺寸及形状（形状、尺寸、高径比），加载速率、环境（含水率、温度）。对三相压缩强度的影响因素：侧向压力、试件尺寸与加载速率、加载路径、空隙压力。 什么是岩石的应力应变全过程曲线？所谓应力应变全过程曲线是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。 2.4简述岩石刚性实验机的工作原理？：压力机加压（贮存弹性应能）岩石试件达峰点强度（释放应变能）导致试件崩溃。AA′O2O1面积—峰点后，岩块产生微小位移所需的能。ACO2O1面积——峰点后，刚体机释放的能量（贮存的能量）。ABO2O1——峰点后，普通机释放的能量(贮存的能量)。当实验机的刚度大于岩石的刚度，才有可能记录下岩石峰值应力后的应力应变曲线。 莫尔强度理论，格尔菲斯强度理论和E.hoek和E.T.brown提出的经验理论的优缺点？：莫尔强度理论优点是使用方便，物理意义明确；缺点是1不能从岩石破坏机理上解释其破坏特征2忽略了中间主应力对岩石强度的影响；格尔菲斯强度理论优点是明确阐明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂扩展方向；缺点是仅考虑岩石开裂并非宏观上破坏的缘故。E.hoek和E.T.brown提出的经验理论与莫尔强度理论很相似其优点是能够用曲线来表示岩石的强度，但是缺点是表达式稍显复杂。 典型的岩石蠕变曲线有哪些特征？典型的岩石蠕变曲线分三个阶段第Ⅰ阶段：称为初始蠕变段或者叫瞬态蠕变阶段。在此阶段的应变一时间曲线向下弯曲；应变与时间大致呈对数关系，即ε∝㏒t。第Ⅱ阶段：称为等速蠕变段或稳定蠕变段。在此阶段内变形缓慢，应变与时间近于线性关系。第Ⅲ阶段：称为加速蠕变段非