(完整版)重庆大学岩石力学总结

合集下载

岩石力学重点总结

岩石力学重点总结

岩石岩体区别:岩石可以瞧作就是一种材料,岩体就是岩石与各种不连续面的组合体;岩石可以瞧作就是均质的,岩体就是非均质的(在一定的工程范围内);岩石具有弹、塑、粘弹性,岩体受结构面控制,性质更复杂,强度更低;岩体通常就是指一定工程范围内的地质体,岩石则无此概念。

岩石力学就是一门研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学,就是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它就是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识,并与这些学科相互渗透。

研究对象:对象:岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分;复杂性:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等)研究的基本内容:基本理论岩体地应力材料实验——三大部分→岩体的强度工程应用岩体的变形裂隙水力学研究方法: 物理模拟→岩石物理力学性质常规实验,地质力学模型试验;数学模型→如有限元等数值模拟;理论分析→用新的力学分支,理论研究岩石力学问题;由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此,有必要引入刻划不均一程度的参数。

各向异性:指岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。

岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手,1.岩石的容重:指单位体积岩石的重量。

2、比重(Gs)指岩石干重量除以岩石的实体积(不含孔隙体积)的干容重与4?c 水的容重的比值。

3、孔隙率(n%)指岩石内孔隙体积与总体积之比。

4、天然含水量:指天然状态下,岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。

5、吸水率:指岩石在常温条件下浸水48小时后,岩石内的含水量与岩石干容重的比值。

6、饱与含水率:指岩样在强制状态(真空、煮沸或高压)下,岩样最大吸水量与岩石干重量比值。

(完整版),岩石力学总结,推荐文档

(完整版),岩石力学总结,推荐文档
单轴抗拉强度: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
抗剪切强度: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 三轴抗压强度: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 端部效应其消除方法:润滑试件端部(如垫云母片;涂黄油在端部)加长试件 岩石的变形:岩石在外力作用下发生形态(形状、体积)变化。 岩石变形过程中表现出弹性、塑性、粘性、脆性和延性等性质
煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术 铁路隧道设计和施工技术 水库诱发地 震的预报问题 地震预报中的岩石力学问题 岩体力学的研究对象: 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
岩体力学的发展历程:
20 世纪以前萌芽阶段 宋应星《天工开物》 古德恩维地表移动范围
20 世纪初到 20 世纪 50 年代第二阶段 松散介质学派 卡曼型三轴试验机 三下
②塑性滞回环:则每次加、卸载曲线都形成一个塑性滞回环。这些塑性滞回环
随着加、卸载的次数增加而愈来愈狭窄,并且彼此愈来愈近,岩石愈来愈接近
弹性变形,一直到某次循环没有塑性变形为止,如图中的 HH‘环。
③临界应力: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;而超过这一数值岩石将在某次循环中发生破坏(疲劳破坏),这一
6
RMR Ri i 1
岩石分类评价 1. 岩石普氏系数(f=σc/10)分类法
2. 岩石质量指标 RQD
3. RMR(Rock Mass Rating)值分类法 六个参数 完整岩石强度 岩芯质量指标 节理间距
节理条件 地下水条件 节理走向或倾向
4. 巴顿岩体质量分类(Q 分类)
5.岩体基本质量分级--计算 BQ 第三章
数值称为临界应力。此时,给定的应力称为疲劳强度。

完整版重庆大学岩石力学总结

完整版重庆大学岩石力学总结

重庆大学岩石力学总结第一章1岩石中存在一些如矿物解理,微裂隙,粒间空隙,晶格缺陷,晶格边界等内部缺陷,统称微结构面。

2岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。

3岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小,形状,排列,结构连接特点及岩石中的微结构面。

其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。

4岩石中结构连接的类型主要有两种:结晶连接,胶结连接。

5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。

它包括矿物的解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。

6矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。

7岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重,容重,孔隙率,岩石的密度等基本属性。

8岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。

9岩石的水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。

包括岩石的吸水性,透水性,软化性和抗冻性。

10 岩石的天然含水率wm wm w表示岩石中水的质量,岩石的烘干质量m rdm rd11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。

它取决于岩石孔隙的数量,大小,开闭程度和分布情况。

表征岩石吸水性的指标有吸水率,饱和吸水率和饱水系数。

岩石吸水率w am o m dr.m dr为岩石烘干质量,m o为岩石浸m dr水48 小时后的总质量。

12岩石的饱水率是岩石在强制状态下(高压,真空或煮沸)岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。

13岩石的透水性:岩石能被水透过的性能。

可用渗透系数衡量。

主要取决于岩石孔隙的大小,方向及相互连通情况。

q x k dh A K 为岩石的渗透系数,h 为dx水头的高度,A为垂直于X方向的截面面积,qx 为沿X方向水的流量。

透水性物理意义:是介质对某种特定流体的渗透能力,渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。

14岩石在反复冻融后强度降低的主要原因:1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而导致岩石结构的破坏。

岩石力学总结

岩石力学总结

第一章岩块:是指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体结构面:是指地质历史发展过程中,在岩体内部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。

(结构面根据地质成因不同分为原生,构造和次生结构面)(结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响)岩体:是指在地质历史过程中形成的,由岩石单元体(或称岩块)和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

第三章渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力,岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力,其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现,测定方法由平衡加压法,压力恢复法和加压膨胀法第四章弹性指物体在外力作用下发生变形,而当撤除外力后能够恢复原状的性质(线性,非线性)塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质,其中主要是塑性变形黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形,使变形因时间效应而滞后的性质岩石单轴压缩试验的目的:通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值,绘制应力-应变曲线,分析岩石的变形特性,并计算岩石的变形指标岩石的应变可分为三种:轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc(试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化)和体应变εv(试样体积的相对变化)岩石典型的全应力-应力曲线:1.微裂隙闭合阶段(OA段)2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段(ABC 段)3.裂隙非稳定发展和破坏阶段(CD段)4.破坏后阶段(D点以后)岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征岩石记忆:逐级一次循环加载条件下,其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致,说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性,这种现象成为~回滞环:每次加荷、卸荷曲线都不重合,且围成一环形面积,成为~疲劳强度:岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。

完整word版,岩石力学总结,推荐文档

完整word版,岩石力学总结,推荐文档

第一章 绪论岩石力学 是一门研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学,是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识,并与这些学科相互渗透。

应用: 水利水电 道路建设 采矿工程 等煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术 铁路隧道设计和施工技术 水库诱发地震的预报问题 地震预报中的岩石力学问题岩体力学的研究对象: 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岩体力学的发展历程:20世纪以前萌芽阶段 宋应星《天工开物》 古德恩维地表移动范围20世纪初到20世纪50年代第二阶段 松散介质学派 卡曼型三轴试验机 三下开采20世纪50年代到现在现代阶段 弹塑性理论 流变理论百花齐放 世界各国成立岩石力学学会 论文的发表 数值模拟方法矿山岩体力学的特点及其研究范围采深大 计算精度低 位置受限 不断移动由于大面积开采还会引起采空区上方大量岩层移动和破坏,研究这些岩层的运动、破坏和平衡规律及其控制方法,是矿山岩石力学的重要课题,这也是区别于其他应用性岩石力学学科的重要内容。

矿山岩体力学的研究目的和方法在安全、经济、高强度、高指标的原则下最大限度地开采地下资源。

矿山岩石力学的研究方法是科学实践和理论分析相结合,二者互相联系,互相促进。

岩石的物理性质密度、视密度、孔隙性、碎胀性和压实性、吸水性、透水性、软化性、膨胀性和崩解性 密度是指单位体积的岩石(包括空隙)的质量容重是指单位体积的岩石(包括空隙)的重量 通常,岩石的容重愈大则它的性质就愈好孔隙度是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比,故也称为孔隙率 通常根据岩石的密度和干视密度经计算而求得 碎胀性是岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大的性质吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定的试验条件下(规定的试样尺寸和试验压力)吸入水分的能力,通常以岩石的自然吸水率和强制吸水率表示。

岩石力学总结

岩石力学总结

1.试述库仑准则和莫尔假定的基本内容,并说明对其研究的工程实际意义。

(补:莫尔假定的优缺点)该准则是1773年由库仑引入的,他认为趋于使一平面产生破坏的剪应力受到材料的内聚力和乘以常数的平面的法应力的抵抗,即|τ| = S 0 + μσ其中,σ和τ是该破坏平面的法向应力和剪应力,S 0可以看作是材料的固有剪切强度的常数,μ是材料的内摩擦系数的常数。

根据该理论可以推论出,当岩石发生破坏时所产生的破裂面将有两个可能的共轭破裂面,且均通过中间主应力的方向,并与最大主应力方向成夹角(φπ2141-),这里的内摩擦角μφ1tan -=。

莫尔假定是莫尔于1900年提出的一种剪切破坏理论,该理论认为岩石受压后产生的破坏主要是由于岩石中出现的最大有效剪应力所引起,并提出当剪切破坏在一平面上发生时,该破坏平面上的法向应力σ和剪应力τ由材料的函数特征关系式联系:|τ| = f (σ)按莫尔假定可以看出:①岩石的破坏强度是随其受力条件而变化的,周向应力越高破坏强度越大;②岩石在三向受压时的破坏强度仅与最大和最小主应力有关,而与中间主应力无关;③三向等压条件下,莫尔应力圆是法向应力σ轴上的一个点圆,不可能与莫尔包络线相切,因而岩石也不可能破坏;④岩石的破裂面并不与岩石中的最大剪应力面相重合,而是取决于其极限莫尔应力圆与莫尔包络线相切处切点的位置,这也说明岩石的破裂不仅与破裂面上的剪应力有关,也与破裂面上出现的法向正应力和表征岩性的内聚力和内摩擦角有关。

总之,莫尔假定考虑了岩石的受力状态、周向应力约束的影响和岩石的本身性能,能较全面的反映岩石的破坏强度特征,但该假定忽视了中间主应力对岩石破坏强度的影响,而事实证明中间主应力对其破坏强度是有一定程度影响的。

补:摩尔判据的优点是:①在判断复杂应力状态下岩石是否发生破坏以及破坏面的方向时,很简单,也很方便;②能比较真实地反映岩石的抗剪特性;③可以解释为什么在三向等拉时会发生破坏,而在三向等压时不会发生破坏。

重庆大学岩石力学实验报告

重庆大学岩石力学实验报告
21.39
1.598
1.727
2
0.919
六、实验结果及分析
图一
图二
图三
附表:
轴向应力σ1 (MPa)
偏差应力σ1-σ3(Mpa)
轴向应变ε1
横向应变ε3
体积应变εv=ε1+2ε3
2.0025315
0.0025315
0
0
0
3.0420135
1.0420135
0.000640496
-3.82E-05
0.000564
45.76
1.187
0.519
2
0.01
42.94
1.189
0.622
2
0.01
40.76
1.189
0.691
2
0.012
37.2
1.21
0.865
2
0.125
31.63
1.245
0.99
2
0.231
29.22
1.234
1.098
2
0.4
27.07
1.214
1.138
2
0.813
25.48
1.222
-0.0078368
-0.00293
11.7247455
9.7247455
0.01321281
-0.0083206
-0.00343
11.3272965
9.3272965
0.013760331
-0.0088554
-0.00395
11.0725215
9.0725215
0.014307851
-0.0093583
0.012747934

岩石力学知识点总结

岩石力学知识点总结

岩石力学知识点总结一、岩石的力学性质岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的响应和变形规律,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等。

这些性质对于工程设计和地质灾害的防治非常重要。

岩石的力学性质受到多种因素的影响,包括岩石的成分、结构、孔隙度、水分含量等。

1. 抗压强度抗压强度是指岩石在受到垂直方向外力作用下的抵抗能力。

岩石的抗压强度可以通过实验或者间接方法来进行测定,通常以MPa为单位。

抗压强度受到岩石成分和密度的影响,通常晶体颗粒越大、结晶度越高的岩石其抗压强度越高。

2. 抗拉强度抗拉强度是指岩石在受到拉伸力作用下的抵抗能力。

通常岩石的抗拉强度远远低于其抗压强度,因为岩石在自然界中很少受到拉力的作用。

抗拉强度常常通过实验来进行测定,其数值对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要意义。

3. 抗剪强度抗剪强度是指岩石在受到切割或者剪切力作用下的抵抗能力。

岩石的抗剪强度与其结构和组成有关,一般来说,岩石中存在着一定的位移面和剪切面,这些面的摩擦和滑移对于岩石的抗剪强度产生了重要的影响。

4. 弹性模量弹性模量是指岩石在受到外力作用下的弹性变形能力。

弹性模量也叫做“模量”,其数值越高,说明岩石在受到外力作用下的变形越小。

弹性模量对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要的意义。

二、岩石的变形和破坏规律岩石在受到外力作用下会发生变形和破坏,其变形和破坏规律对于地质工程的设计和地质灾害的防治具有重要的意义。

岩石的变形和破坏规律受到多种因素的影响,包括岩石的力学性质、结构、孔隙度、水分含量等。

1. 岩石的变形规律岩石在受到外力作用下会发生变形,其变形规律通常表现为弹性变形、塑性变形和破坏。

弹性变形是指岩石在受到外力作用后能够恢复原状的变形,塑性变形是指岩石在受到外力作用后不能够恢复原状的变形,破坏是指岩石在受到外力作用后达到极限状态,无法继续承受力的作用。

2. 岩石的破坏规律岩石在受到外力作用下会发生破坏,其破坏规律通常表现为压缩破坏、拉伸破坏和剪切破坏。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

重庆大学岩石力学总结第一章1 岩石中存在一些如矿物解理,微裂隙,粒间空隙,晶格缺陷,晶格边界等内部缺陷,统称微结构面。

2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。

3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小,形状,排列,结构连接特点及岩石中的微结构面。

其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。

4岩石中结构连接的类型主要有两种:结晶连接,胶结连接。

5 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。

它包括矿物的解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。

6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。

7 岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重,容重,孔隙率,岩石的密度等基本属性。

8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。

9岩石的水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。

包括岩石的吸水性,透水性,软化性和抗冻性。

10 岩石的天然含水率rdw m m w =w m 表示岩石中水的质量,岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。

它取决于岩石孔隙的数量,大小,开闭程度和分布情况。

表征岩石吸水性的指标有吸水率,饱和吸水率和饱水系数。

岩石吸水率drdr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量,o m 为岩石浸水48小时后的总质量。

12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下(高压,真空或煮沸)岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。

13岩石的透水性:岩石能被水透过的性能。

可用渗透系数衡量。

主要取决于岩石孔隙的大小,方向及相互连通情况。

A dxdh k q x = K 为岩石的渗透系数,h 为水头的高度,A为垂直于X方向的截面面积,qx 为沿X方向水的流量。

透水性物理意义:是介质对某种特定流体的渗透能力,渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。

14 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因:1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而导致岩石结构的破坏。

2当温度降到0℃以下时,岩石孔隙的水结冰,体积增大约%9,会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变甚至破坏。

15 进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块,而不应包含节理裂隙。

16 岩石强度指标值受下列因素影响:①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率(加载速率越多,所测岩石强度指标值越高⑤湿度17体积应变x y v εεε2-=18影响单轴抗压强度的因素:矿物成分①结晶岩石中的石英矿物含量多其岩石强度就大②云母矿物越多岩石强度越低③浅色矿物多强度大,深色矿物多强度低④沉积岩的碎屑颗粒成分,石英颗粒的强度大于长石颗粒(胶结物相同时) 结晶程度和颗粒大小:结晶岩石强度大于非结晶岩石;细粒结晶大于粗粒结晶强度。

胶结程度:对沉积岩来说,交接情况和胶结物对强度影响较大。

硅质胶结>石灰质>泥质同类沉积岩 地质年代早>晚的物理性质:空隙率大,强度低;密度大,强度高。

风化作用:风化程度越高,强度越低。

水的作用:水侵入岩石的空隙和裂隙,削弱了岩石颗粒间的连接,使其强度减弱。

19减少端部效应的措施:在试件和铁板间加润滑剂:增加试件长度。

20非限制性剪切强度So 计算公式:a :单面剪切试验So=Fc/A Fc 为试件被剪切前达到的最大剪力,A 为试件沿剪切方向截面积。

b :双面剪切试验So=Fc/2A c: 冲击剪切试验ra FcSo π2= a 为试件厚度,r 为冲击孔半径。

d:扭转剪切试验:316D Mc So π= Mc 为试件被剪断前达到的最大扭矩,D 为试件直径。

21全应力应变曲线除能全面显示岩石在受压破坏过程中的应力应变特征,还可以预测岩爆,预测蠕变破坏,预测循环加载条件下岩石的破坏。

22岩石在荷载作用下,首先发生的物理现象是变形。

随着荷载的不断增加,或在恒定荷载作用下,随时间的增长,岩石变形逐渐增大,最终导致岩石破坏。

岩石变形有弹性变形,塑性变形,粘性变形。

23 当围压为0或较低的情况下,岩石呈脆性状态,当围压增大时,岩石显示出由脆性到塑性转化的过渡状态,持续增加时,呈现出塑性流动状态,再增加出现所谓应变硬化现象。

通常把岩石由脆性转化为塑性的临界围压称为转化压力。

岩石越坚硬,转化压力越大。

24 围压对岩石变形的影响:①随着围压增大,岩石的抗压强度显著增加②随着围压增大 ,岩石的变形显著增加 ③随着围压增大,岩石的弹性极限显著增加④随着围压增大,岩石的应力应变曲线发生明显改变,岩石的性质发生了变化:由弹脆性到弹塑性到应变硬化。

25 岩石的变形特性通常用弹性模量,变形模量,泊松比等指标表示。

如果卸载曲线不走加载曲线的路线,这时产生了所谓滞回效应,则这种材料称为弹性的。

如果不仅卸载曲线不走加载曲线的路线,而且应变也不恢复到0,则这种材料称为弹塑性的,能够恢复的变形叫弹性变形。

加载曲线与卸载曲线组成的环叫做塑性滞回环。

26泊松比:岩石的横向应变与纵向应变的比值。

27影响岩石力学性质的因素:水,温度,风化程度,加荷速率,围压的大小,各向异性等。

28水对岩石力学性质的影响:连结作用,润滑作用,水楔作用,孔隙压力作用,溶蚀及潜蚀作用。

29岩石的脆性和塑性并非岩石固有的性质,他与其受力状态有关,随着受力状态的改变,其脆性和塑性是可以相互转化的。

第二章30结构体和结构面称为岩体结构单元(要素)31层状结构容易滑塌,块状结构体是不稳定结构体,块裂结构体由块状原生结构岩体构成,碎块状结构容易造成大规模岩体失稳,碎屑状颗粒状结构易引起较大的岩体失稳。

34结构面形态三要素:起伏形态,起伏角,粗糙度。

结构面形态决定结构面抗滑力的大小,当结构面起伏程度大,粗糙度高时,其抗滑力就大。

35结构面的密集程度:以岩体裂隙度K和切割度Xe表征岩体结构面的密集程度。

K=n/L,L为取样线程度,n为沿该程度内出现的节理数量。

切割度Xe 是指岩体被节理切割分离的程度,节理面面积a与该断面面积A的比值即为岩体的切割度Xe。

36Xv=Xe*K。

Xv表示岩体内由一个节理组所产生的实际切割度。

37平面结构面剪切强度τ=σtanφ+C38结构面的尺寸效应:①随着结构面尺寸的增大,达到峰值强度时的位移量增大②由于尺寸的增加,剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化③尺寸加大,峰值剪胀角减小④随结构面粗糙程度减小,尺寸效应也在减小。

39现场岩体单轴和三轴压缩试验的应力应变全过程曲线可以看出:岩体在加载过程中,由于岩体内部的结构调整,结构面压密与闭合,应力应变曲线呈上凹型;中途卸载回弹变形有滞后现象,并出现不可恢复的残余变形。

这是由于结构面受压过程中产生闭合,滑移与错动造成的。

不论每一级加载与卸载循环曲线都是开环型,伴随外载荷增加,残余变形量的增长速度变小,累计残余变形增大。

40岩体结构效应:峰值强度后,岩体开始破坏,应力下载缓慢,仍有残余应力。

41单结构面强度效应σ=1/2(σ1+σ3)+1/2(σ1-σ3)cos2βτ=1/2(σ1-σ3)sin2ββ为AB面与最大主应力方向夹角。

42 岩体完整性系数 Kv =(Vml/Vcl)2 Vml为岩体中弹性波纵波传播速度,Vcl为岩块中弹性波纵波传播速度43 2331c c s m σσσσσ++=σ1为破坏时的最大主应力,σ3为作用在岩石试样上的最小主应力,σc 为岩块的单轴抗压强 度,m,s 为与岩性及结构面情况有关的常数。

44 将长度在10厘米以上的岩芯累计长度占钻孔总厂的百分比称为岩石质量指标RQD45 岩体基本质量指标BQ =90+3σcw +250Kv σcw 为岩石单轴饱水抗压强度当σcw >90 Kv+30时,以σcw = 90 Kv+30代入该式。

当Kv>0.04σcw +0.4时,以Kv=0.04σcw +0.4代入该式。

46 主要软弱结构面产状影响修正系数K2,地下水影响修正系数K1,天然应力影响修正系数K3. [BQ]=BQ-100(K3+K1+K2)47 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,节理条件及地下水。

48巴顿岩体质量Q 分类 Q=(RQD/Jn)*(Jr/Ja)*(Jw/SRE)RQD 为岩石质量指标,Jn 为节理组数;Jr 为节理粗糙系数;Ja 为节理蚀变系数;Jw 为节理水折减系数;SRF 为应力折减系数; RQD/Jn 为岩体的完整性;Jr/Ja 为结构面的形态,充填物特征及其次生变化程度;Jw/SRF 为水与其他应力存在时对岩体质量的影响。

第三章49 地应力是存在于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。

是岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。

50 地应力的成因:①大陆板块边界受压引起的应力场②地幔热对流引起的热力场③由地心引力引起的地热场④岩浆侵入引起的地热场⑤地温梯度引起的热力场⑥地表剥蚀产生的应力场51 地应力分布的一些基本规律:1)地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,他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)平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小,但在不同地区,变化的速度不相同。

5)最大水平主应力和最小水平主应力随深度呈线性增长关系。

6)最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大,显示出很强的方向性。

7)受到地形,地表剥蚀,风化,岩体结构特征,岩体力学性质,温度,地下水等因素的影响,特别是地形和断层的扰动影响最大。

52 水压致裂法 钻孔周边的应力σØ =σ1+σ2-2(σ1-σ2)cos2θ σr=0σØ,σr 分别为钻孔周边的切向应力和径向应力,θ为周边一点与σ1轴的夹角。

53 声发射法 材料在外荷载作用时,其内部储存的应变能快速释放产生弹性波,发生声响,称为声发射。

多晶金属的应力从其历史最高水平释放后,再重新加载,当应力未达到先前最大应力值时,很少有声发射产生,而当应力达到和超过历史最高水平后,则大量产生声发射,这一现象叫做凯泽效应第四章54 库仑准则 平面中的剪切强度准则 |τ|=C+σtan φ 。

τ为剪切面上的剪应力,σ为剪切面上的正应力,C 为粘结力, φ为内摩擦角。

最大主应力方向与剪切面间的夹角为θ,则2θ=½π+φ,τ=½sin2θ, σ=½(σ1+σ3)+½(σ1-σ3)cos2θ,破坏面与最大主平面成45°+½φ即θ角,与最大主应力成45-½φ。

55 莫尔强度理论 强度包络线的二次抛物线方程τ2=n(σ+σt), σt 为岩石的单轴抗拉强度,n 为待定系数。

相关文档
最新文档