2020年矿山岩体力学知识点

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矿山开采岩石力学基础培训

矿山开采岩石力学基础培训
破裂阶段
当应力达到岩石的极限强度时,岩 石发生破裂,变形急剧增加。
03
矿山开采中的岩石稳定性分析
岩石的稳定性概念
01
岩石的稳定性是指在矿山开采过 程中,岩石能够保持其完整性、 不发生崩塌或产生过大变形的性 能。
02
岩石的稳定性与其物理性质、地 质构造、地下水等因素密切相关 。
岩石的稳定性分析方法
爆破技术分类与选择
01
爆破技术分类
根据不同的分类标准,爆破技术可以分为多种类型。按炸药使用方式可
分为连续爆破和间隔爆破;按爆破效果可分为松动爆破和抛掷爆破等。
02
爆破技术的选择
在矿山开采中,选择合适的爆破技术至关重要。需要根据矿岩性质、工
程要求和施工条件等因素综合考虑,选择最合适的爆破技术。
03
爆破技术发展趋势
针对评估中发现的问题,需要对爆破参数进行优化。优化内 容包括炸药类型选择、装药结构调整、起爆方式改进等。通 过优化,可以提高爆破效果,降低工程成本,提高矿山开采 效率。
05
矿山开采岩石力学基础培训案例 分析
开采过程中的岩石力学问题分析
岩石破裂与失稳
分析岩石在开采过程中的破裂和失稳机制,以及其对开采安全和 效率的影响。
采取相应措施。
岩石失稳与控制
岩石失稳
在矿山开采过程中,由于岩石受到过 大的应力或扰动,导致其稳定性丧失 ,发生崩塌、滑坡等灾害。
岩石控制措施
为确保矿山开采过程中的岩石稳定性 ,可采取一系列控制措施,如合理确 定开采方案、加强支护、排水、减震 等措施,降低岩石失稳的风险。
04
矿山开采中的岩石爆破技术
岩石力学
研究岩石在外力作用下的 应力、应变、强度、破坏 规律以及工程稳定性的一 门学科。

矿山岩体力学简答题31个

矿山岩体力学简答题31个

矿山岩体力学知识点二、基本概念/规律/特点(1)岩石力学特点(1)新兴学科:(2)多学科共同的应用基础:(2)矿山岩体力学特点(1)采深大(2)采矿工程支护多为临时结构物(3)采矿地下工程位置受矿物埋藏点限制(4)采掘工作面不断移动(5)煤矿开采煤岩经常受瓦斯气体作用与影响(3)剪应力互等性作用在两个互相垂直的面上并且垂直于该两面交线的切应力是互等的,即大小相等,正负号相同。

(4)岩石力学中应力分析基本规定(1)沿坐标轴正方向作用的力和位移分量为正。

(2)收缩正应变取为正。

(3)压缩正应力取为正。

(4)若截面内法线相对于坐标原点向内指,则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正,反之亦然。

(5)弹性力学基本假设1—连续性假设假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满,不留下任何空隙。

基于连续性假设,物体内的一些物理量,例如应力、形变、位移等等,才可能是连续的,因而才可能用坐标的连续函数来表示它们的变化规律。

2—完全弹性假设弹性,指的是“物体在引起形变的外力被除去以后能恢复原形”这一性质。

完全弹性,指的是物体能完全恢复原形而没有任何剩余形变。

满足完全弹性假设,物体在任一瞬时的形变就完全决定于它在这一瞬时所受的外力,与它过去的受力情况无关。

完全弹性体服从虎克定律,也就是形变与引起该形变的应力成正比,因而弹性常数不随应力或形变的大小而变。

3—均匀性假设整个物体是由同一材料组成的。

基于均匀性假设,整个物体的所有各部分才具有相同的弹性,因而物体的弹性才不随位置坐标而变,可以取出该物体的任意一小部分来加以分析,然后把分析的结果用于整个物体。

如果物体是由两种或两种以上的材料组成的,例如混凝土,那么,也只要每一种材料的颗粒远远小于物体而且在物体内均匀分布,这个物体就可以当作是均匀的。

4—各向同性假设物体的弹性在所有各个方向都相同。

基于各向同性假设,物体的弹性常数才不随方向而变。

显然,由木材和竹材做成的构件都不能当作各向同性体。

矿山岩体力学知识点

矿山岩体力学知识点

矿山岩体力学知识点岩体力学是矿山工程中的一个重要学科,它研究岩石的力学性质和其在地下开采中的变形和破坏规律。

了解岩体力学的知识点对于合理设计和稳定的矿山开采至关重要。

以下是一些岩体力学的主要知识点。

1.岩石的物理力学性质:包括岩石的密度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

这些物理力学性质对于岩石的变形和破坏具有重要影响,也是评估岩石力学性质的基本指标。

2.应力与应变:应力是指在力作用下岩石内部的应力状态,包括垂直和平行两个方向的应力。

应变是岩石在受力下发生的变形。

研究岩石的应力与应变关系有助于了解岩石在开采过程中的应力分布规律和力学特性。

3.岩石的变形与破坏规律:岩石在受到外力作用后会发生变形和破坏。

弹性变形是岩石在小应力作用下发生的可恢复变形,塑性变形是岩石在大应力作用下发生的不可恢复变形,破坏是岩石超过其承载能力导致破坏的过程。

了解岩石的变形与破坏规律可以指导矿山开采的安全与高效。

4.岩石力学参数的测定与试验方法:准确获取岩石力学参数是进行合理设计和分析的基础。

常用的试验方法包括岩石强度试验、应力-应变试验、岩石断裂试验等。

这些试验方法可以用于测定岩石的强度、变形特性和破坏特征,为岩石力学参数的确定提供依据。

5.岩体的稳定性分析:岩体的稳定性是矿山开采过程中一个重要的问题。

通过分析岩体力学参数、岩体结构、地应力等因素,预测和评估岩体的稳定性,选择合适的支护方法和措施,以确保矿山的安全运营。

6.岩石动力学:矿山开采中常伴随着岩爆、岩石震动等动力学问题。

了解岩石的动力学特性,包括岩爆的发生机制、岩石振动的传播规律等,对于预防和控制岩爆事故、减轻岩石震动的影响具有重要意义。

7.岩石支护与巷道设计:在矿山开采中,为了稳定岩体结构,需要进行巷道支护和巷道设计。

岩石力学的研究可以指导巷道的合理设计、支护方法的选择和支护结构的设计,提高巷道的稳定性和安全性。

8.岩层间的相互作用与岩爆防控:在矿山开采中,岩层间的相互作用对于岩体稳定性具有重要影响。

岩体力学复习知识点

岩体力学复习知识点

岩体力学复习知识点1.岩石:是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。

一般认为它是均质的和连续的。

岩体:是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。

(区别是岩体包含若干不连续面。

)结构面:岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面,包括物质的分界面和不连续面,它是在地质发展历史中,尤其是在地质构造变形过程中形成的。

结构体:被结构面分割而形成的岩块,四周均被结构面所包围,这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体成为结构体。

2.岩体结构分为六类:块状结构、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构3.风化作用:岩石长期暴露在地表之后,经受太阳辐射热、大气、水及生物等作用,使岩石结构逐渐破碎、疏松,或矿物成分发生次生变化,称为风化。

衡量岩石(块)风化程度的指标:(1)定性指标:颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。

(2)定量指标:风化空隙率指标Iw、波速比指标kv和风化系数kfδ等。

岩石风化分级:未微中等强全4.相对密度G s:岩石的干重量W s(KN)除以岩石的实体积V s(m3)(不包括岩石中孔隙体积)所得的量与1个大气压下4℃时纯水的重度(γw)的比值。

G s=W s / (V sγw)。

相对相对密度是一个无量纲量,其值可用比重瓶法测定,试验时先将岩石研磨成粉末并烘干;然后用量杯量取相同体积的纯水和岩石粉末并分别称重,其比值即为岩石的相对密度。

岩石的相对密度取决于组成岩石的矿物相对密度,岩石中重矿物含量越多其相对密度越大,大部分岩石的相对密度介于2.50~2.80之间。

5.孔隙率n:岩石试样中孔隙体积Vv与岩样总体积V之比。

孔隙比e:指孔隙的体积VV与固体的体积Vs的比值。

6.含水率w:天然状态下岩石中水的重量W w与岩石烘干重量W s的百分比。

w=W W / W s ×100%吸水率W a:指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量W w与岩样干重量W s的百分率。

岩石力学知识点整理

岩石力学知识点整理

岩石力学知识点整理采矿 12-1 班矿山岩石力学知识点整理一、名词解释 1. 岩石力学:研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的科学。

2. 质量密度(ρ)和重力密度(γ):单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。

单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。

所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。

γ= G/Vγ=ρg (kN /m3)式中:G――岩石试件的重量(kN) ;V——岩石试件的体积(m3)3. 岩石的相对密度就是指岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中孔隙体积)所得的量与 1 个大气压下 40C 纯水的容重之比值。

Gs——岩石的相对密度;GsWs Vs? wWs——干燥岩石的重量(kN);Vs——岩石固体体积(m3);w —— 40C 时水的重度(kN/m3)4. 孔隙率是岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。

n ? VV ? 100% Vn ? 1? ?d Gs?w5. 孔隙比是指岩石试件内孔隙的体积(V v)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积(Vs)之比。

e ? VV ? VV ? n Vs V ? VV 1 ? n1采矿 12-1 班6. 岩石含水率(V1 ):是指天然状态下岩石中水的重量W1 与岩石烘干重量Wd 之比。

V1W1 Wd100%7.岩石的饱水率(V2 )是指高压(150 个大气压)或真空条件下,岩石吸入水的重量W2 与岩石干重量之比,即V2W2 Wd100%8.岩石的饱水系数( KS )是指岩石的吸水率与饱水率之比,即 KSV1 V29. 软化系数:是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度(? c )与在干燥状态下的抗压强度(? 'c )的比值,即??c ? 'c。

10. 透水性是指在一定的压力作用下,地下水可以透过岩石的性能称为岩石的透水性,其衡量指标为渗透率。

11.岩石的碎胀性是指岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。

12.结构面:是指具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面。

矿山岩体力学复习资料

矿山岩体力学复习资料

矿山岩体力学复习资料一名词解释1.矿山压力: 由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷洞支护物上的力定义为矿山压力.2.支承力与直接顶:1)支承力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力.2) 直接顶:一般把直接位于煤层上方的一层或基层性质相近的岩层陈伟直接顶.3.流变:与实践因素有关的应力应变现象同城为流变。

蠕变:应力不变条件下,应变随实践延长而增加的现象。

5.初次来压:工作面支架呈现受力普遍加大现象。

周期来压:由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。

6.砌体梁:破断的眼快由于相互挤压形成水平力,从而在岩块间产生摩擦力,工作面的上。

下俩去是圆弧形破坏,岩块见的咬合是一个立体咬合关系,而对于工作面中部,则可能形成外表似梁,实质是拱的裂隙体梁的平衡关系,这种结构称之为“砌体梁”。

7. 载荷集度:在回踩工作面顶板悬顶距范围内,单位面积顶板对支架的载荷称为顶板的载荷集度。

8.回采工作面:在煤层或矿床的开采过程中,一般把直接进行采煤或采有用矿物的工作空间9.老顶初次来压:老顶岩层初次破断后,老顶破断岩块回转下沉引起的工作面顶板急剧下沉.支架受力普遍加大.煤壁片帮的现象。

10.采场周期来压:老顶岩层的周期性破断而引起“砌体梁”结构的周期性失稳而引起的顶板来压现象11.载荷集度:在回采工作面的顶板悬顶距的范围内,单位面积顶板对支架的载荷二.填空题1.矿压显现有哪些现象:顶板下沉,顶板下沉速度,支柱变形与折损,顶板破碎情况,局部冒顶,工作面顶板沿煤壁切落(大面积铆钉)。

2.覆岩移动破坏的三个带:跨落带,裂缝带,弯曲带。

3.矿山充填分为:水里充填,干事充填,交接充填。

4.采空区的处理方法:全部垮落法,矸石充填,注水,泥沙填充,刀柱,顶板缓慢下沉法,煤柱支撑法,采空区填充法。

5.回采工作面常有一系列矿山压力出现如:顶板下沉,顶板下沉速度,支柱变形与折损,顶板破碎情况,局部冒顶和大面积冒顶。

矿山岩体力学

矿山岩体力学知识点一、基本术语/名词(1)体力分布在物体体积内的力(2)面力分布在物体表面上的力称面力(3)正应力(4)剪应力(5)正面(6)负面(7)主平面(8)主应力(9)静水压力(10)偏斜主应力(11)体积应变(12)连续性假设(13)完全弹性假设(14)均匀性假设(15)各向同性假设(16)小变形假设(17)岩块(18)结构面(19)岩体(20)岩石的结构(21)岩石的构造(22)密度(23)视密度(24)天然视密度(25)干视密度(26)饱和视密度(27)孔隙性(28)孔隙度(29)孔隙比(30)碎胀性(31)碎胀系数(32)压实性(33)残余碎胀系数(34)吸水性(35)自然吸水率(36)饱和吸水率(36)透水性(37)渗透系数(38)软化性(39)软化系数(40)膨胀性(41)膨胀率(42)膨胀应力(43)崩解性(44)崩解性指数(45)抗切强度(46)抗剪强度(47)摩擦强度(48)应变强化(49)应变软化(50)岩石扩容(51)流变(52)蠕变(53)松弛(54)结构面间距(55)结构面的连续性(56)结构面线连续性系数(57)结构面张开度(58)RQD指标(59)围岩(60)原岩应力(61)围岩应力(62)围岩压力(63)形变围岩压力(64)松动围岩压力(65)滑动围岩压力(66)原岩应力场(67)自重应力(68)构造应力二、基本概念/规律/特点(1)岩石力学特点(2)矿山岩体力学特点(3)剪应力互等性(4)岩石力学中应力分析基本规定(5)弹性力学基本假设(6)平面应力问题(7)平面应变问题(8)平衡微分方程(9)几何方程(10)物理方程(虎克定律)(11)圣维南原理(12)相容方程(13)逆解法(14)半逆解法(15)煤矿常见的岩石结构类型(16)基本岩石构造类型(17)岩石常见的破坏形式(18)岩石强度主要影响因素(19)岩石/岩体全应力—应变曲线阶段性特点(20)岩石蠕变三水平(21)岩石蠕变三阶段(22)按照地质成因岩体结构面分类(23)按照结构面力学性质分类(24)岩体的基本特征(25)岩体质量评价与分类的发展趋势(26)地应力分布基本规律(27)地应力直接测量法(28)地应力间接测量法(29)水压致裂法测量步骤(30)套孔应力解除法测量步骤(31)采场应力重新分布基本特点/view/2fede41555270722192ef7ee.html次要/view/05a8f8d6b14e852458fb5778.html。

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。

第四章岩体的基本力学性质


结构面的状态对岩体的工程性质的影响是指结构面的产状、形 态、延展尺度、发育程度、密集程度。 结构面的产状:结构面的产状对岩体是否沿某一结构面滑动起控 制作用。 结构面的形态:结构面的形态决定结构面抗滑力的大小,当结构 面的起伏程度较大,粗糙度高时,其抗滑力就大。 结构面的延展尺度:在工程岩体范围内,延展尺度大的结构面, 完全控制岩体的强度。 结构面的密集程度:以岩体的裂隙度和切割度表征岩体结构面的 密集程度。
又A=h2,节理面的法向弹性变形量δ0=2δ,代入Boussnisq解,得 接触面为方形时,m=0.95,μ≅0.25,则上式变为
(二)节理的闭合变形 含啮合变形(配称实验)和压碎变形(非配称实验)。 下面介绍Goodman方法:
(1)结构面闭合试验(VmC的确定) 步骤: 1)备制试件; 2)作ζ-ε曲线(a); 3)将试件切开,并配 称接触再作曲线(b); 4)非配称接触,作曲线(c); 5)两种节理的可压缩性法向 Nhomakorabea切向
(1)有n个点接触,每个接触 面边长为h
(2)每个接触面受力相同
(3)每个接触面力学特性 相同
2、计算公式 半无限体上作用一个集中力的布辛涅斯克(Boussnisq)解
δ-变形量;Q-荷载;A-荷载作用面积;E、μ-弹性模量、泊 松比;m-与荷载面积形状因素有关的系数,方形面积m=0.95 设节理面的边长为d,作用于节理面上的应力为ζ,则作用 在每一个接触面上的荷载
统计结构面 实测结构面
V 级结构面--细小的结构面
• Ⅰ级 指大断层或区域性断层。控制工程建设地区的地壳稳 定性,直接影响工程岩体稳定性;
• Ⅱ级 指延伸长而宽度不大的区域性地质界面。 • Ⅲ级 指长度数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较 好的层面及层间错动等。 Ⅱ、Ⅲ级结构面控制着工程岩体力学作用的边界条件 和破坏方式,它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面 ,直接威胁工程安全稳定性

岩体力学复习重点

岩体力学复习重点岩体力学复习重点名词解释:1、软化性:软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。

2、软化系数:是指岩石时间的饱和抗压强度于干燥状态下的抗压强度的比值。

3、形状效应:在岩石试验中,由于岩石试件形状的不同,得到的岩石强度指标也就有所差异。

这种由于形状的不同而影响其强度的现象称为“形状效应”。

4、尺寸效应:岩石试件的尺寸愈大,则强度愈低,反之愈高,这一现象称为“尺寸效应”。

5、延性度:指岩石在达到破坏前的全应变或永久应变。

6、流变性:指在应力不变的情况下,岩石的应变或应力随时间而变化的性质。

7、应力松弛:是指当应力不变时,岩石的应力随时间增加而不断减小的现象。

8、弹性后效:是指在加荷或卸荷条件下,弹性应变滞后于应力的现象。

9、峰值强度:若岩石应力--应变曲线上出现峰值,峰值最高点的应力称为峰值强度.10、扩容:在岩石的单轴压缩试验中,当压力达到一定程度以后,岩石中的破列或微裂纹继续发生和扩展,岩石的体积应变增量有由压缩转为膨胀的力学过程,称之为扩容.11、应变硬化:在屈服点以后(在塑性变形区),岩石(材料)的应力—应变曲线呈上升直线,如果要使之继续变形,需要相应的增加应力,这种现象称之为应变硬化.12、延性流动:是指当应力增大到一定程度后,应力增大很小或保持不变时,应变持续增长而不出现破裂,也即是有屈服而无破裂的延性流动.13、强度准则:表征岩石破坏时的应力状态和岩石强度参数之间的关系,一般可以表示为极限应力状态下的主应力间的关系方程:σ1=f(σ2,σ3)或τ=f(σ). 14、结构面: ①指在地质历史发展过程中,岩体内形成的具有一定得延伸方向和长度,厚度相对较小的宏观地质界面或带. ②又称若面或地质界面,是指存在于岩体内部的各种地质界面,包括物质分异面和不连续面,如假整合,不整合,褶皱,断层,层面,节理和片理等.15、原生结构面:在成岩阶段形成的结构面.16、次生结构面:指在地表条件下,由于外力的作用而形成的各种界面.17、结构体:结构面依其本身的产状,彼此组合将岩体切割成形态不一,大小不等以及成分各异的岩石块体,被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体.18、结构效应:岩体中结构的方向性质密度和组合方式对岩体变形的影响。

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2020年矿山岩石力学知识要点1 Rock mechanics and mining engineering(1)岩石力学定义/definition of rock mechanics :(P1)(2)岩石力学固有复杂/inherent complexities in rock mechanics :(P2-4)rock structure/岩石内部普遍存在岩石结构面,size effect ,tensile strength ,effect of groundwater ,weathering(3)岩石力学项目实施过程/implementation of a rock mechanics program :(P7-9)(Fig .1.3)通常按照下列五个方面依次进行,即Site characterization/,mine model formulation ,design analysis ,rock performance monitoring ,retrospective analysis ,而基于现场实测的反分析结果又进一步指导进行必要的、新的Site characterisation ,mine model formulation 和designanalysis ,改善实施效果。

2 Stress and infinitesimal strain(1)应力/stress :(P10)the intensity of internal forces set up in a body under the influence of a set of applied surface forces .(2)正应力/normal stress component :(P11)应力在其作用截面的法线方向的分量。

(3)剪应力/shear stress component :(P11)应力在其作用截面的切线方向的分量。

(4)体力:分布在物体体积内的力。

(5)面力:分布在物体表面上的力。

(6)内力:物体本身不同部分之间相互作用的力。

(7)正面:外法线沿着坐标轴的正方向的截面。

正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正,反之为负。

(8)负面:外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。

负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正,反之为负。

(9)应力变换公式/stress transformation equation :(P 15)222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++(9)主平面/principle plane :(P15)单元体剪应力等于零的截面。

(1 0)主应力/principle stress :(P15)主平面上的正应力。

(11)三维主应力方程与应力不变量:(P16)321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩σ1,σ2,σ3 in order of decreasing magnitude,and are identified respectively as the major ,intermediate and minor principal stresses/最大主应力、中间主应力和最小主应力.(12)主应力之间相互正交条件:1212120x x y y z z λλλλλλ++=(13)静水应力分量与主偏应力分量/hydraulic component and major principle deviator stress :(P17-18) 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-(14)静力平衡方程/differential equations of static equilibrium :(P19);000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z xy z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩ (15)平面问题的主应力及其方向计算:(P21) 1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=- (16)应变.位移关系方程:(P27),,1,()21,()21,()2y x z x y z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩(17)体积应变/volumetric strain :(P27) xx yy zz εεε∆=++(18)变形协调方程/strain compatibility equations :(P28) 22222yy xy xx y x x yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂(19)虎克定律/Hook ’S law :(P29)()()()111111,,,x x y z y yz x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩(20)岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正;(ii)收缩正应变为正;(iii)压缩正应力为正; (iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指,则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正,反之亦然。

3 Rock strength and deformability(1)强度(峰值强度)/strength or peak strength :(P42) (2)残余强度/residual strength :(P42)(3)应变软化/strain-softening or strain-weakening behavior :(P42)指岩石达到峰值强度以后继续变形,其强度随变形量增加而降低/减少的特性。

(4)塑性变形/ductile deformation :(P42) (5)屈服/yield :(P42)(6)有效应力/effective stress :(P42)'ij ij ij u σσδ=-(7)Tangent Yong ’s modulus E t ,average Yong ’s modulus E av ,secant Yong ’s modulus E s :(P43-44)(8)岩石单轴压缩与三轴压缩典型特性:(P42)(P50-51)(Fig 3.2)(Fig 3.11)(Fig 3.12)岩石单轴压缩特性:从变形的四个阶段理解:弹性变形、塑性变形、(峰值强度以后)应变软化、残余变形。

岩石三轴压缩特性:与单轴压缩特性,比较不同围压下的强度、变形性能,脆、塑性转变等。

(9)扩容/dilation :(P51)(10)Coulomb ’s shear strength criterion :(P54-55)312cos (1sin )2cos ,,1sin 421sin c C C φσφπφφσβσφφ++==+=-- (11)Griffith crack theory :(P5 7) (12)岩石结构面强度:(P64) 132(3tan )(1tan )sin 2W W W C ctg σϕσσϕββ+⋅=+-⋅4 Rock mass structure(1)岩石/rock :(P75)(2)岩体/rock mass :(P75)(3)岩石结构的主要类型/maj or types of structural feature :(P75-78)bedding planes, folds, faults, shear zones, dykes, jionts .(4)岩石结构面的产状/orientation :(P78)dip direction/azimuth ,dip (5)结构面的间距/spacing :(P78) 补充:(i)结构面的线密度Kd :指结构面法线方向单位长度上交切结构面的条数(条/m)。

(ii)岩体结构面的平均间距j d 与线密度K d 关系:1jdd K =(iii)取样线上的结构面线密度即为各组节理面线密度之和。

(iV)Priest and Hudson(1976)found that an estimate of RQD could be obtained from disconti- nuity spacing measurements made on core or an exposure using the equation0.1100(0.11)RQD e λλ-=+For values of (the mean discontinuity frequency)in the range 6 to 16/m,a good approximation to measured RQD values was found to be given by the linear relation. 3.68110.4RQD =-+(6)RQD quality designation :(P79) 100i x RQD L=∑(7)结构面的连通性/persistence :(P80)(8)结构面的粗糙度/roughness :(补充)Roughness is a measure of the inherent surface unevenness and waviness of the discontinuity relative to its mean planes .(9)结构面的开度/aperture :(P82) (1 0)结构面的填充性/filling :(P83)(11)Bieniawski ’s geomechanics classification :(P83-84)(补充)(1 2)岩石与岩体的区别/differences between rock mass and rock element :(P8 7) In the fabric :岩石存在微观节理;岩体由岩块与宏观结构面组成。

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