岩石力学复习资料共20页
岩体力学复习资料

岩体力学复习资料一、名词解释1、结构面:岩体中存在着的各种不同成因(特性)的地质界面,包括物质的分界面、不连续面,如节理、片理、断层、不整合面等。
2、结构面:是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。
3、蠕变:是指岩石在恒定的荷载作用下,其变形随时间而逐渐增大的性质。
4、饱和吸水率:岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比。
5、围岩压力:地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏,进而引起施加于支护衬砌上的压力。
6、剪切刚度:在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力。
7、天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力。
8、RQD值:大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
9、围岩抗力系数:使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力。
10、岩石软化性:是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。
11、岩体:是指在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坏境中的地质体,是岩体力学研究的对象。
12、单轴抗压强度:在单向压缩条件下,岩块能承受的最大压应力。
13、吸水率:是指岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量与岩样干质量之比。
14、重分布应力:由于人类工程活动改变后的应力。
15、变形模量:是指在儋州压缩条件下,轴向应力与轴向应变之比二、填空题1、围岩的支承压力分为应力降低区、应力升高区、应力不变区这三个区。
其中以应力峰值点为界限,又将支承压力分为弹性区、极限平衡区。
2、结构体和结构面是岩体结构的两个基本单元。
3、地应力的测量方法分直接法、间接法两大类,分别各举一例:如前者水压致裂(声发射法、扁千斤顶法)、后者应力解除法。
4、按围岩压力的形成机理可划分为变形围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力、膨胀围岩压力等四类。
5、岩石的破坏形式包括脆性断裂和塑性流动,其中前者细分为拉伸断裂和剪切破坏。
岩体力学复习资料

岩体⼒学复习资料1.孔隙⽐:空隙的体积与固体的体积的⽐值2.孔隙率:岩⽯试样中孔隙体积与岩⽯试样总体积的百分⽐3.吸⽔率:⼲燥岩⽯试样在⼀个⼤⽓压和室温条件下吸⼊⽔的重量与岩⽯⼲重量之⽐的百分率4.渗透性:指在⽔压⼒作⽤下,岩⽯的孔隙和裂隙透过⽔的能⼒5.抗冻性:岩⽯抵抗冻融破坏的性能6.扩容:岩⽯在荷载作⽤下在其破坏之前产⽣的⼀种明显的⾮弹性体积变化7.流变:岩⽯在⼒的作⽤下发⽣与时间相关的变形的性质8.蠕变:在应⼒为恒定的情况下,岩⽯变形随时间发展的现象9.松弛:在应变保持恒定的情况下,岩⽯的应⼒随时间⽽减少的现象10. 弹性后效:在卸载过程中弹性应变滞后与应⼒的现象11. 长期强度:岩⽯的强度随外荷载作⽤时间的延长⽽降低,通常把作⽤时间t→∞的强12.度称为岩⽯的长期强度.13. 岩⽯的三向抗压强度:岩⽯在三向压缩荷载作⽤下达到破坏时所能承受的最⼤压应⼒14. 影响岩⽯强度的主要试验因素:端部效应,试件的形状尺⼨,加载速度15. 什么是岩⽯的全应⼒—应变曲线?什么是刚性试验机?为什么普通材料试验机不能得出岩⽯的全应⼒—应变曲线?全应⼒—应变曲线分为四个阶段即Ⅰ曲线稍微向上弯曲,属于压密阶段,这期间岩⽯中初始的微裂隙受压闭合;Ⅱ接近于直线,近似于线弹性⼯作阶段;Ⅲ曲线向下弯曲,属于⾮弹性阶段,主要是在平⾏于荷载⽅向开始逐渐⽣成新的微裂隙以及裂隙的不稳定;Ⅳ应变软化阶段5默察阶段符合压⼒机刚度⼤于试件刚度的压⼒试验机称为刚性压⼒机试验。
压⼒机的特性对岩⽯破坏过程有很⼤影响,压⼒机在对试件加压的同时本⾝变形也相当⼤,⽽当试件破坏来临时,积蓄在压⼒机内的能量突然释放出来,从⽽引起试验系统集聚变形,试件碎⽚猛烈飞溅。
16. 简要叙述库伦、莫尔和格⾥菲斯岩⽯强度准则的基本原理及其之间的关系?库伦:若⽤σ和τ代表受⼒单元体某⼀平⾯上的正应⼒和剪应⼒,则这条准则规定:当τ达到如下⼤⼩时,该单元就会沿此平⾯发⽣剪切破坏,即▏τ▕=fσ+c莫尔:在极限时滑动⾯上的剪应⼒达到最⼤值τf ,并取决于法向压⼒和材料的特性τf =f(σ)格⾥菲斯:假定材料中存在许多随机分布的微⼩裂隙,材料在荷载作⽤下,裂隙尖端产⽣⾼度的集中应⼒。
《岩石力学》综合复习资料

《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时,岩石强度(1);当围压增大时,岩石强度(2)。
2、对于岩石而言,破坏前的应变或永久应变在(3)可作为脆性破坏,(4)作为延性破坏,(5)为过渡情况。
3、围压影响着岩石的残余强度。
随着围压加大,岩石的残余强度逐渐增加,直到产生(6)或(7)。
4、随着围压的增加,岩石的破坏强度、屈服应力及延性都(8)。
5、抗剪强度一般有两种定义:一种是指(9);另一种定义为(10)。
前者考虑到剪切破坏时岩石中包含(11)和(12);后者仅仅取决于(13)。
因此,亦有人称前者为(14),称后者为(15)。
确定岩石抗剪强度的室内实验常采用(16),从岩石三轴实验可知,当围压较低时,岩石剪切破裂线近似为(17);但当围压较高时则为(18)。
6、岩石的抗拉强度是指(19)。
可采用(20)方法来测定岩石的抗拉强度,若试件破坏时的拉力为P,试件的抗拉强度为σ,可用式子(21)表示。
7、在物理环境不变的条件下,若盐岩颗粒较大,则蠕变应变率(22)。
岩石蠕变应变率随着湿度的增加而(23)。
8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,它们是(24)、(25)、(26)。
将这些变形单元进行不同的组合,用以表示不同的变形规律,这些变形模型由(27)、(28)、(29)。
9、在岩体中存在大量的结构面(劈理、节理或断层),由于地质作用,在这些结构面上往往存在着软弱夹层;其强度(30)。
这使得岩体有可能沿软弱面产生(31)。
10、Griffith理论说明了裂缝(32),但不能说明裂缝(33)。
11、在加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力达到地层的(34)时,井眼发生破裂。
此时的压力称为(35)。
当裂缝扩展到(36)倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成(37),当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为(38)。
《岩石力学》复习资料

《岩石力学》复习资料1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。
答:岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体,力学性质可在实验室测得;岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体,力学性质一般在野外现场进行测定,因此更接近岩体的实际情况,反映岩体的实际强度。
1.2 岩体的力学特征是什么?答:(1)不连续性:岩体受结构面的隔断,多为不连续介质,但岩块本身可作为连续介质看待;(2)各向异性:结构面有优先排列位向的趋势,随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异;(3)不均匀性:结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致,造成岩体的不均匀性;(4)岩块单元的可移动性:岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动,这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏;(5)力学性质受赋存条件的影响:在一定的地质环境中,岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。
1.3 岩石可分为哪三大类?它们各自的基本特点是什么?答:(1)岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石,强度高、均匀性好;(2)沉积岩:由母岩在地表经风化剥蚀后产生,后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石,具有层理构造,强度不稳定,且具有各向异性;(3)变质岩:由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。
力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。
1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。
研究任务:①建模与参数辨别;②确定试验方法、仪器与信息处理;③现场测试;④实际应用;研究内容:①岩石与岩体的物理力学性质(岩石的物质组成和结构特征,岩石的物理、水理性质,岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征,结构面的变性特征和强度参数的确定等);②岩石和岩体的本构关系(岩块的本构关系,岩体结构面分类和典型结构面本构关系,岩体的本构关系);③工程岩体的应力、变形和强度理论(岩体初始应力测量及分布规律,岩体中应力、应变和位移计算,岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价):④岩石(岩块)室内实验(室内实验是岩石力学研究的基本手段);⑤岩体测试和工程稳定监测(岩体原位力学实验原理和方法,岩体结构面分布规律的统计测试,岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用,工程稳定准则和安全预测理论与方法)。
岩石力学复习资料

岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。
它是岩土工程学和地质科学等学科的基础,对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。
本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。
一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。
2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面,静力学研究岩石在静态力下的受力行为,动力学研究岩石在动态力下的受力行为。
3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。
二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数,包括弹性模量、切变模量、泊松比等。
3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数,包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。
三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点,离散性体现为岩石的裂缝和节理,连续性体现为岩石的均质性和各向同性。
2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容,强度特性决定了岩石的抗破坏能力,变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。
3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容,常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。
四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段,常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法,通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析,可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。
2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用,通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究,可以预测地震对岩石体的影响,提高地震工程的抗震能力。
岩体力学复习资料

岩体力学复习零章.绪论岩石:是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自型物体。
岩石有其自身的矿物成分、结构与构造,岩石中的矿物成分和性质、结构、构造等的存在和变化,都会对岩石的物理力学性质发生影响。
岩体:是地质体的一部分。
它位于一定的地质环境之中,是在各种宏观地质界面(断层、节理、破碎带、接触带、片理等)分割下形成的有一定结构的地质体。
岩体=岩石+结构面(不连续面:包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面)岩体的特点:岩体是不连续的;是非均质的;是各向异性的岩体结构:结构面与结构体的排列组合形式岩体力学:是研究岩体在各种力场作用下变形和破坏规律的科学。
岩体力学研究内容:(1)岩石、岩体工程地质特征的研究;1.岩体的地质特征及其对岩体变形破坏机制的影响;2.岩石组成及结构面的几何特征对岩体力学性质及其时空变化的影响;3.岩体赋存的地质环境及其对岩体力学性质的影响;4.总结岩体在天然情况下的变形破坏规律预测在工程力作用下的变形和稳定性。
(2)岩石、岩体基本力学性质的研究;1.岩石、岩体的变形和强度特征以及表征它们的指标;2.岩石、岩体的变形破坏机制、本构方程、破坏准则;3.荷载条件、时间、温度等对岩石、岩体变形和强度的影响;4.岩石、岩体力学性质的试验、现场测试方法、技术。
(3)岩体天然应力分布及测量理论、方法的研究;(4)地下硐室围岩稳定性研究;1.地下开挖引起的应力重分布;2.围岩在重分布应力下的变形和破坏;3.作用于支护上的围岩压力;4.围岩变形和破坏的监测方法;5.围岩的加固理论和方法;(5)岩基(厂基、桥基、坝基)稳定性研究;1.在工程力作用下岩基应力分布;2.岩基承载力;3.坝基抗滑稳定性及坝肩稳定性;(6)天然及人工边坡稳定性研究;1.斜坡应力分布及变形破坏机制;2.斜坡稳定性;(7)数值方法在岩体力学中的应用研究;(8)工程岩体的模型、模拟试验研究;(9)各种新技术、新方法在岩体力学中的应用研究。
岩石力学复习材料

地下方向复习材料绪论1.岩石,岩块,岩体的概念岩石:是构成地壳表层岩石圈的主体,是经历了漫长地质史的大自然产物,是天然矿物质晶体以及其它物质(如有机质等)集合体岩块:自然地质体的小块岩石称为岩块。
岩体:岩体是指在一定地质条件下,含有诸如节理、层理、劈理、裂隙、断层等不连续结构面的复杂地质体。
2.了解岩石力学的形成史3.岩石力学的定义,岩石力学学科的发展阶段岩石力学:岩石力学是研究岩石的力学性状(behavior)的一门理论和应用的科学,它是固体力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科。
发展阶段:1)阶段(19世纪末~20世纪初)2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代)3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代)4)现代发展阶段(20世纪60年代-现在)4.理解岩石力学研究内容,掌握力学研究方法岩石力学研究内容(1) 岩石、岩体的地质特征(2) 岩石的物理、水理与热力学性质(3) 岩石的基本力学性质(4) 结构面力学性质(5) 岩体力学性质(6) 原岩应力分布规律及其测量理论与方法(7) 工程岩体的稳定性(8) 岩石工程稳定性维护技术(9) 新技术、新方法和新理论在岩石力学中的应用(10) 工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术岩石力学的研究方法(1) 工程地质研究方法(2) 科学实验方法(科学实验是岩石力学发展的基础法(3)数学力学分析方法(4) 整体综合分析方法第一章岩石组构及其物理性质1.岩石分类:岩浆岩:壳深处的岩浆在地下或喷出地表后结晶、固化而形成的岩石。
沉积岩:地表物质或者岩石风化或溶解的产物,经过搬运、沉积并在不同固结作用下形成的岩石。
变质岩:原有的岩石受到高温或高压作用,重新结晶或结合形成的新矿物结合体。
2.理解岩石的本质特性非均质性:指岩石力学性质随空间位置不同而异的特性非连续性各向异性:指岩石力学性质随空间方位不同而异的特性3.岩石的物理性质1)质量性质:密度,容重密度:单位体积岩石的质量容重:单位体积的掩饰的重力2)孔隙性质:孔隙率,孔隙比孔隙率:岩石试件内空隙的体积占试件总体积的百分比孔隙比:岩石试件空隙内的体积与岩石试件固体矿物颗粒的体积之比3)水理性质:含水量,吸水率,饱水率,渗透性,软化性,膨胀性含水量:岩石孔隙中含水量(WW)与岩石烘干重量(Ws)比值的百分率吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石烘干重量之比饱水率:指在高压(150个大气压)或真空条件下,岩石吸水的重量WW2与岩石干重量Ws 之比吸水率:干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下自由吸入水的重量与岩石烘干重量之比渗透性:有压水可以透过岩石的空隙,裂隙而流动,岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质4)抗冻性质:抗冻系数抗冻系数:岩样在+25C。
岩石力学资料

一、岩石和岩体岩石⑴自然形成的产物;⑵由一种或几种矿物组成的具有一定结构构造的固体集合体。
岩体:地质历史过程中形成的,由岩块和结构面组成的,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。
岩体就是岩石和结构面的统一体。
结构面: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。
(如节理、裂隙、褶皱等结构面。
)二、岩体的特征1、岩体是非均质各向异性的材料。
2、岩体内存在着原始应力场。
3、岩体内存在着一个裂隙系统4岩体既不是理想的弹性体,也不是典型的塑性体,既不是连续介质,又不是松散介质,而是一种特殊的复杂的地质体,这就造成了研究它的困难性和复杂性岩体力学研究的主要对象是岩体,研究岩体在力场作用下,所发生的变形、破坏和移动规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。
岩石的强度:岩石抵抗外力作用的能力,岩石破坏时能够承受的最大应力。
a.单向抗压强度b.单向抗拉强度c.剪切强度d.三轴抗压强度岩石的变形:岩石在外力作用下发生形态(形状、体积)变化。
a.单向压缩变形b.反复加载变形c.三轴压缩变形d.剪切变形岩石单轴抗压强度1)定义:岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度计算公式:σc=P/A5)水对单轴抗压强度的影响-软化系数:岩石的软化系数:饱和岩石抗压强度σb与干燥岩石抗压强度σc之比η=σb/ σc≤11.2岩石单轴抗拉强度定义:岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。
试件在拉伸荷载作用下的破坏通常是沿其横截面的断裂破坏,岩石的拉伸破坏试验分直接试验和间接试验两类抗剪切强度定义:岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力称为岩石的抗剪切强度剪切强度试验分为非限制性剪切强度试验和限制性剪切强度试验二类。
非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在,没有正应力存在;限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪应力外,还存在正应力。
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第一章1 岩石的造岩矿物有哪些?P13答:有正长石,斜长石,石英,黑云母,白云母,角闪石,辉石,橄榄石,方解石,白云石,高岭石,赤铁矿等2岩石的结构连接类型有结晶连接,胶结连接。
P153何谓岩石的微结构面?主要是指那些?P13岩石中的微结构面,是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。
包括矿物解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。
4 岩石按地质成因分类,分三类,有岩浆岩,沉积岩,变质岩。
P17岩浆岩:岩浆不断向地壳压力低的地方移动,以致冲破地壳深部的岩层,沿着地缝上升,上升到一定的高度,温度、压力都发生降低,当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留,凝成岩浆岩。
水成岩:也叫沉积岩,是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质,在原地或被外力搬运,在适当的条件下沉积下来,经胶结和成岩作用而形成的,其矿物成分主要是粘土矿物,碳酸盐和残余的石英长石等,句层理结构,岩性一般哟明显的各项异性,按形成条件及结构特点,沉积岩分为:火山碎屑岩,粘土岩,化学岩和生物化学岩变质岩:是在已有岩石的基础上,经过变质混合作用后形成的,温度和压力的不同,生成比不同的变质岩。
5岩石物理性质的主要指标及其表达方式是什么?P24-29有容重,比重,孔隙率,含水率吸水率,渗透系数,抗冻系数。
重点是:比重、容重、吸水率、透水性的公式看看。
岩石在一定的条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性,含水率=岩石中水的质量与岩石烘干质量的比值。
岩石的透水性是岩石能被水透过的的性能。
可用渗透系数来衡量。
P30 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因是:一构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时,由于矿物的胀、缩不均匀二导致岩石的结构破坏;二当温度降到O°C一下时,岩石空隙中的水讲结冰,其体积增大约9%,会产生很大的膨胀压力,使岩石结构发生改变,直至破坏。
6 岩石的的强度及岩石单轴压缩破坏有几种形式?P31岩石在各种载荷的作用下达到破坏的时所能承受的最大压力称为岩石的强度。
有三种,X状共轭斜面剪切破坏;但斜面剪切破坏;拉伸破坏。
P337 什么是全应力应变曲线?P48曲线不仅包括应力应变达到峰值时的曲线,还包括岩石超过峰值强度破坏后的变形特征。
要用刚性试验机才能获得。
8 什么是摩尔包络线?如何根据实验绘制摩尔包络线?试件破坏时的应力摩尔圆,沿着很多的摩尔圆绘制包裹的曲线,也就是摩尔强度曲线,有直线型,有抛物线型的,包络线与Y轴的截距称为岩石的粘结力,与X轴的夹角称为岩石的内摩擦角。
有两种方式得到摩尔包络线:一对五六个岩石试件做三轴压缩实验,每次的围压不等,由小到大,得出每次试件破坏时的应力摩尔圆,有时也用单轴压缩和拉伸的摩尔圆。
绘制;二用角膜压剪实验(P46)中将不同的正应力和剪应力组合,得到很多的点,把所有的点连接起来就获得了摩尔强度包络线。
9 岩石的抗剪强度与剪切面所受的正应力有什么关系?P46剪切面所受的正应力越大,试件所能承受的剪应力也越大。
10 简述岩石单轴压缩的变形特征?P53分四个阶段,具体介绍看书一空隙裂隙压密阶段二线弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段三非稳定破裂发展阶段四破裂后的阶段11 反复加载、卸载条件下的临界应力和疲劳强度是什么?P55当循环应力峰值小于某一数值时,循环次数即使很多,也不会导致试件破坏,而超过这一数值后岩石将在某次循环中发生破坏,这一数值叫临界应力。
当循环应力超过临界应力时反复加载卸载的应力应变曲线将于最终和岩石全应力应变曲线的峰后段相交,并导致岩石破坏,此时的应力称为疲劳强度。
12 影响岩石力学性质的主要因素有哪些?水,温度,风化程度,加荷速度,围压的大小,各项异性等。
增加的1岩石强度试验的要求P31不含解理和裂隙的完整岩石。
2什么是岩石的固有性质?凡是不受试件的形状、尺寸、采集地、采集人等影响而保持不变的特性,如岩石的颜色,密度等3 岩石强度指标值受那些因素影响?P31试件尺寸;试件形状;试件三维尺寸的比例;加载速度;湿度。
4 三轴抗压强度试验中,有真三轴加载和伪三轴加载。
5 点载荷强度指标 P386 非限制剪切强度试验有四种:单面剪切试验,双面剪切试验,冲击剪切试验,扭转剪切试验。
第二章1 岩石力学性质与岩体是结构面结构体及赋存环境密切相关。
P 752 结构面的概念:物质的分异面和不连续面,如假整合,不整合,褶皱,断层,层理,解理和片理等,这些不同成因,不同特征的地质界面统称为结构面。
3 被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体,结构体是岩体的基本组成部分。
结构面和结构体称为岩体结构单元过岩体结构要素。
4 岩体的赋存环境:地应力,地下水,地温。
P765 地应力的影响:A 影响岩体的承载能力,围压越大,承载能力越大;B影响岩体的变形和破坏机制;C 影响岩体中的应力传播的法则。
6 各类结构体的地质特征,完整结构岩体和散体结构岩体?完整结构岩体:多半是碎裂结构岩体中结构面被后生作用愈合而成,后生愈合有两种,一种为压力愈合,一种为胶结愈合。
P792/D P I s散体结构岩体:有两个亚类,碎屑状散体结构岩体和糜棱化散体结构岩体。
特点是结构面无序分布、结构面中有软弱的,也有坚硬的。
结构体主要为角砾,角砾中常充填夹杂有泥质成分。
成因有两种,一为构造型,二为风化型。
P817 简述工程岩体结构的唯一性P81岩体结构分类是最终目的在于为岩石工程的建设服务,对于工程岩体而言,由于工程规模和尺寸的变化,岩体结构也发生相对的变化,岩体结构是相对的,只有在确定的地质条件和工程尺寸条件下,工程岩体结构才是唯一确定的。
8 结构面的类型有?及特征 P82-83原生结构面;构造结构面;次生结构面。
原生结构面:分为沉积结构面,火成结构面,变质结构面。
构造结构面:各类岩体在构造运动作用下形成的各种结构面,如解理,劈理,断层,层间错动面等。
次生结构面:在地表条件下,由于外力的作用而形成的各种界面,如卸荷裂隙,爆破裂隙,风化裂隙,风化夹层及泥化夹层。
9 结构分级:P86分五级:分类依据i.一般泛指对区域构造起控制作用的断裂带,区域性的深大断裂或大断裂。
构成独立的力学介质单元。
ii.延伸数百米至数公里,破碎带宽度比较窄几厘米至数米,包括不整合面,假整合面,原生软弱夹层,层间错动带、风化夹层等。
属于软弱结构面,形成块裂边界iii. 延伸数十米物破碎带,面内不含泥,有具泥模,仅在一个地质时代的地层中分布,有时仅在某一种岩性中分布。
像各种类型的断层,原生软弱夹层,层间错动带等 。
多数属于硬性结构面,少数属于软弱结构面。
iv. 延伸数米,未错动,不加泥,有的呈若结合状态,统计结构面。
如解理、劈理、片理、层理、卸荷裂隙、风化裂隙等。
坚硬结构面v. 连续性极差,刚性接触的细小或隐微裂面,统计结构面,如微小解理,隐微裂隙和线理等,硬性结构面。
10 结构面状态分为三类:非贯通性的,半贯通性的和贯通性的。
P8811 结构面的状态对岩体工程性质的影响的有?P88结构面的产状、形态、延展尺度,密集程度(裂隙度和切割度)12 裂隙度 K=n/L 沿该长度内出现的解理数量与长度的比 P8813 切割度:X e =(a 1+a 2+…+a n )/A .P8814 结构面的力学性质:一法向变形,二剪切变形,三抗剪强度。
P90要求了解法向应力与结构面闭合量的关系。
剪切变形中剪切刚度,(P92),剪切强度,库伦准则(P93 )。
15 结构面的力学性质具有尺寸效应 P95●随着结构面尺寸的增大,达到峰值强度时的位移量增大。
●由于尺寸的增加,剪切破坏形式由脆性破坏向沿性破坏转化。
●尺寸加大峰值的剪胀角减小。
● 随结构面粗糙度减小,尺寸效应减小16 结构强度效应单结构面强度结构效应:P104 法向应力和切应力的公式,库伦准则(省略)。
17 岩石的完整性系数Kv P110岩体中纵波传播速度与岩块中纵波传播速度比值的平方。
18 岩体与土体渗流的区别P112--113土体:以空隙为主,1)土体渗透性大小取决于岩性,土体中颗粒愈细渗透性愈差。
2)土体可看作多孔连续介质。
3)土体渗透性一般具有均质各向同性特点。
4)土体渗流符合达西渗流定律岩体:以裂隙为主1)岩体渗透性大小取决于岩体中结构面的性质及岩块的岩性。
2)岩体渗流以裂隙导水,微裂隙和岩石空隙储水为其特色。
3)岩体网络渗流具有定向性。
4)岩体一般看做非连续介质(对密集型裂隙可看作等效连续介质)。
5)岩体渗流具有高度的非均质性和各向异性。
6)一般岩体中的渗流符合达西渗流定律(岩溶管道一般属紊流,不符合达西定律)。
7)岩体渗流受应力场影响明显。
8)复杂裂隙系统中的渗流,在裂隙的交叉处,具有偏流效应,即裂隙水流经大小不等裂隙交叉处时,水流偏向宽度大裂隙一侧流动。
19 地下水对岩体的物理作用,化学作用,力学作用体现在那几个方面?P116物理作用:1润滑作用; 2软化作用和泥化作用;3结合水的强化作用。
化学作用:1离子交换作用,2 溶解和溶蚀作用,3 水化作用,4 水解作用,5氧化还原作用,6 沉淀作用等力学作用:主要通过空隙静水压力和空隙动水压力。
静水压力使裂隙产生扩容变形,动水压力对岩体产生切向推力,降低岩土体抗剪强度等。
RQD=10cm以上(含10cm)的岩心长度比上钻孔长度。
21 岩体质量分级,P121岩石的坚硬程度σc;岩体完整性指数KvBQ=90+3σC+250KV注:①当σC >90KV+30,代σC =90KV+30②当KV>0.04 RC+0.4,代KV=0.04 RC+0.4BQ 分五级 >550, 550~451, 450~351, 350~251, <250 .22 稳定性分级 P 123【BQ】=BQ—100×(K3+K1+K2)小塌方:塌方高<3m,或塌方体积<30m3中塌方:塌方高3~ 6m或塌方体积30~100 m3大塌方:塌方高>6m 或塌方体积>100 m3第三章1 地应力是存在与地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力,绝对应力或原岩应力。
它是引起采矿、水利水电、土木建筑,铁路、公路、、军事和其他各种地下或露天开挖工程变形和破坏的根本作用力,是确定工程岩体力学属性,进行围岩稳定性分析,实现岩石工程开挖设计和决策科学化的必要条件。
P1292 均匀等压力状态 P129理想的断面是一个椭圆,水平和垂直方向的两个半轴是长度之比与该断面内水平主应力和垂直主应力之比相等。
3 重力作用和构造作用是引起地应力的主要原因。
4 地应力的成因主要与地球的各种动力运动过程有关,其中包括板块边界受压,地幔热对流,地球内应力,地心引力,地球旋转,岩浆侵入,和地壳非均匀扩容,温度不等,水压梯度,地表剥蚀产生的应力场。