岩石力学复习资料
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=c+σtanΦ 式中： 为剪切面上的剪切力（剪切强度）； 为剪切面上的正应力， c 为粘结力（或内聚力）， 为内摩擦角 。
如果应力圆上的点落在强度曲线 AL之下， 则说明该点表示的应力还 没有达到材料的强度值，故材料不发生破坏；如果应力圆上的点超出 了上述区域，则说明该点表示的应力已超过了材料的强度极限并发生 破坏； 如果应力圆上的点正好和强度曲线 AL相切，（图中 D点）， 这 说明材料处于极限平衡状态，此时岩石所产生的剪切破坏可能在该点 所对应的平面（指其发线方向）间的夹角 （称为岩石破断角）
。 总结： 在线弹性材料中， 变形模量等于弹性模量 。在弹塑性材料
中， 当材料屈服后， 其变形模量不是常数， 它与荷载的大小和方
向有关 。在应力-应变曲线上的任何点与坐标原点相连的割线的斜
率， 表示对应改点应力的变形模量
17、结构面： 不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面 。
18、影响岩体力学性质的基本因素有： 结构体（岩石）力学性质， 结
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其物理意义： f=στ =σc+tanΦ 更简便的经验公式： f=1R0c --Rc/MPa （4）自然平衡拱的洞顶岩体只能承受压应力,不能承 受拉应力 。 公式： 岩石坚固性系数： f=1σ0c 为了计算简便.还将此公式写为 f=tanΦ 1、自然平衡拱的形状 先假设拱为二次曲线， 拱上任一点 M 弯矩为 0：
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三、简答题1.简述影响岩石单轴抗压强度的主要因素。
答：（1）承压板队单轴抗压强度的影响承压板的影响主要反映在以下几方面：①试件与承压板之间的摩擦力；②当承压板的刚度很大时，其接触面的应力分布很不均匀，呈山字型；当承压板的刚度较小，呈柔性钢板时，则岩石断面的应力分布为抛物线形。
这将影响整个试件的受力状态。
因此，应该尽可能采用与岩石刚度相接近的材料。
（1分）（2）岩石试件尺寸及形状对单轴抗压强度的影响①形状影响：方形试件的四个边角会产生很明显的应力集中现象，这将影响整个试件在受力后的应力分布状态。
且加工困难，不易达到有关加工精度的要求，因此尽量选用圆柱形试件。
②尺寸影响：研究表明，岩石试件直径在大于最大矿物颗粒直径的10倍以上，强度比较稳定，因此，一般取试件直径5cm 且直径大于最大矿物颗粒直径的10倍的岩石试件作为其标准尺寸。
③岩石试件的高径比：经反复研究，当h/d ≥（2－3）时强度已趋于稳定，因此国际上一般采用高径比为2:1的试件。
（2分）（3）加载速率的影响岩石的强度一般随加载速率的提高而提高，在很高的速率下，如冲击等试验求得的强度甚至可以达到数倍慢速率的结果。
我国一般将速率控制在0.5~1MPa/s之间，且按岩石的软硬不同可取不同的加载速率。
（1分）（4）环境对强度的影响①水的影响，含水量越多强度越低，对软岩表现得更为明显。
②试验一般是在常温下进行的，温度对强度的影响不大，但在加温下，可使矿物结晶水份发生变化，使强度降低（1分）1.写出3种基本岩石力学模型代表物理元件名称、变性特征、本构方程和应力应变图形。
答：（1）弹性介质模型弹性变形通常用一个具有一定刚度的弹簧来表示。
如图所示，它将表现岩石的应力——应变在卸载时可恢复且呈线性关系的特性。
表达式：εσE = （1分）（2）塑性介质模型利用一个滑块在平面上滑动来表征岩石的塑性变形。
当作用在滑块上的外力超出屈服应力时，滑块将产生滑动。
滑动量即为塑性变形量。
《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）。
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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。
岩石力学复习
这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素 。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石结构是指岩石总矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的 大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中微结构面(内部 缺陷) 结构连结：结晶连结和胶结连结 结晶连结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，岩石 的强度较大。 胶结连结：岩石中颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起。
• 这个指数也可在实验室内借助耐崩解仪按有关规定。
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第二章：岩石的强度
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1.概 述
岩石的强度性质： 岩石抵抗外力破坏的能力—岩石的强度。
岩石的极限强度： 岩石发生破坏时所能承受的最大载荷叫做极
荷，用单位面积表示则称为极限强度。
限载
2.岩石的破坏形式
1、脆性破坏： 特点：破坏前没有显著变形（突然性）。 原因：可能是岩石中裂隙的发生和发展的结果。 规律性：坚硬岩石在一定的条件下都表现出脆性破坏的性质。
微结构面： 矿物颗粒内部的微小弱面及空隙。包括矿物的节理面。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石分类
岩浆岩：强度高、均质性好
沉积岩：强度不稳定，各向异性 变质岩：强度稳定性与变质程度和
原岩性质有关
2 .岩石与岩体的关系 岩体
结构面
岩块
不连续面： 包括节理、裂隙、 孔隙、断面、孔洞、 层面。
• 岩块是指从地壳岩层中切取出来的、无显著软弱面的岩石块体。
特点：沿结构面滑动。 原因：弱面剪切破坏。由于岩层中存在节 理、裂隙、层理、软弱夹层等弱结构面，岩 层的整体性受到破坏。在荷载的作用下，这 些弱结构面上的剪应力大于该面上的强度时， 岩体就发生沿着弱面的剪切破坏。 规律性：明显存在弱面的岩石常表现出弱 面剪切破坏。例如，岩基和岩破沿着裂隙和 软弱层的滑动以及小块试件沿着潜在破坏面 的滑动。
岩石力学复习重点
岩石力学复习重点第一章、绪论1.岩石材料的特殊性：岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料，岩石经历了漫长的地质构造作用，内部产生了很大的压应力，具有各种规模的不连续面和孔洞，而且还可能含有液相和气相，岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。
2.岩石与岩体的区别：（1）岩石：是组成地壳的基本物质，他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。
（2）岩体：就是指一定工程范围内的自然地质体，他经历了漫长的自然历史过程，抵挡了各种地质促进作用，并在地应力的长期促进作用下，在其内部留存了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹例如不资源整合褶皱断层层理节理劈理等不已连续面。
重要区别就是岩体包含若干不连续面。
起决定作用的是岩体强度，而不是岩石强度。
3.岩体结构的两个基本要素：结构面和结构体。
结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面，包括物质的分界面与不连续面。
被结构面划分而构成的岩块，四周均被结构面所围困，这种由相同产状的结构面女团研磨而构成的单元体称作结构体。
第二章岩石的物理力学性质1.名词解释：孔隙比：孔隙的体积（vv）与岩石固体的体积的比值。
孔隙率：是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。
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。
其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。
膨胀性：是指岩石浸水后体积增大的性质。
瓦解性：岩石与水相互作用时丧失粘结力，全然失去强度时的单薄物质的性质。
提速：岩石在放大载荷促进作用下，当外力稳步减少时，岩石试件的体积不是增大，而是大幅度减少的现象。
蠕变：应力恒定，变形随时间发展。
松弛：应变恒定，应力随时间减少。
弹性后效：在装载过程中弹性快速反应落后于形变的现象。
长期强度：当岩石承受超过某一临界应力时，其蠕变向不稳定蠕变发展，当小于该临界值时，其蠕变向稳定蠕变发展，称该临界值为岩石的长期强度。
2.岩石反反复复冻融后强度上升的原因：①形成岩石的各种矿物的膨胀系数相同，当温度变化时由于矿物的涨缩失衡而引致岩石结构的毁坏；②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏。
岩石力学复习
岩石力学复习重点1.1、岩体：岩体是指在一定的地质条件下，含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩石，它是一个复杂的地质体。
2.1、岩石的渗透性：在一定的水力梯度或压力作用下，有压水可以透过岩石的孔隙或裂隙流动。
岩石这种能透水的能力称为岩石渗透性。
2.2、结构体：结构体是不同产状和不同规模结构面相互切割而形成的、大小不一、形态各异的岩石块体。
2.3、结构面的类型：按成因可分为原生结构面、构造结构面、次生结构面。
2.4、岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。
2.5、RQD概念：用来表示岩体良好度的一种方法。
根据修正的岩芯采取率来决定的。
2.6、RMR法评价岩体的方法：该分类系统由完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理状态及地下水状况5类指标组成。
具体做法为：（1）根据各类指标的数值，逐次计分，求和得总分RMR值（P27页表2-10）；（2）根据节理、裂隙的产状变化对RMR的初值加以修正（P27页表2-11），以强调节理、裂隙对岩体稳定产生的不利影响。
3.1、脆性破坏、塑性（延性）破坏、弱面剪切破坏的基本概念；脆性破坏：岩石发生破坏时，无显著变形，声响明显，一般发生在单轴或低围压坚硬岩石（岩爆）。
塑形破坏：岩石发生破坏时，变形较大，有明显的“剪胀”效应，一般发生在较软弱岩石或高围压坚硬岩石。
沿软弱结构面（原生）剪切破坏：由于岩层中存在节理、裂隙、层理、软弱夹层等软弱结构面，岩层整体性受到破坏；在外荷载作用下，当结构面上的剪应力大于该面上的强度时，岩体发生沿弱面的剪切破坏。
3.2、影响岩石抗压强度的因素；矿物成分、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件形状和尺寸、加载速率。
3.3、形态效应和尺寸效应的含义；因应力集中，通常圆柱形试件的强度高于棱柱形试件的强度。
对于棱柱形试件，截面边长越多，其强度越高，这种影响称为形态效应。
岩石试件的尺寸越大，其强度越低，这一现象称为尺寸效应。
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岩石力学复习资料1、岩石力学——研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的立场产生效应的一门理论科学。
2、岩石——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聚集而成的自然体。
3、岩体——岩体是地质体，一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造与裂隙。
4、岩石结构——岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型。
5、岩石构造——岩石的组成部分在空间排列的情况。
6、渗透系数——表征岩石渗透性能的大小。
7、软化系数——岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。
8、弹性——在一定应力范围内，物体受外力作用产生全部变形，而去除外力后立即回复其原有的形状和尺寸大小的性质，称为弹性。
产生的变形称为弹性变形。
9、岩石的变形指标有弹性模量、变形模量、泊松比。
10、弹性模量——在单向压缩条件下，弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。
11、变形模量——在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向总应变之比。
12、泊松比——横向应变与轴向应变之比。
13、单轴抗压强度——岩石试件在无侧隙的条件下，受轴向压力作用至破坏时，单位横截面积上所承受的最大压应力。
14、抗拉强度——岩石在拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。
15、抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力。
16、流变性——指介质在外力不变的条件下，应力或应变随时间变化的性质。
17、蠕变——介质在大小和方向均不改变的外力作用下，其变形随着时间的变化而增大的现象。
18、松弛——介质的变形保持不变时，内部应力随时间变化而降低的现象。
19、弹性后效——对介质加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
20、结构面——指岩体中存在着各种不同成因和不同特性的地质界面，包括物质的分界面、不连续面。
21、准岩体强度——由完整岩石试件的强度和完整性系数K确定。
22、完整性系数——弹性波在岩体中传播纵波速度的平方与在岩石中传播纵波速度的平方之比。
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9．结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关？答：结构面的剪切变形、法向变形与岩石强度、结构面粗糙性和法向力有关。
10.结构面力学性质的尺寸效应体现在哪几个方面？答：结构面试块长度增加，平均峰值摩擦角降低，试块面积增加，剪切应力呈现出减小趋势。
此外，还体现在以下几个方面：（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）试块尺寸增加，剪切破坏形式由脆性破坏向延伸破坏转化；（3）尺寸增加，峰值剪胀角减小，结构面粗糙度减小，尺寸效应也减小。
12.具有单结构面的岩体其强度如何确定？答：具有单结构面的岩体强度为结构面强度与岩体强度二者之间的最低值。
结构面强度为：σ1 = σ3+2 ⋅ (C j+σ3⋅tgφj )(1 -tgφj ctgβ ) ⋅ sin 2β岩体强度为：σ=1 + sin φσ+2 ⋅C⋅ cosφ1- sin φ 3 1 - sin φ118.岩体质量分类有和意义？答：为了在工程设计与施工中能区分岩体质量的好坏和表现在稳定性上的差别，需要对岩体做出合理分类，作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的依据之一，也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作。
19.CSIR 分类法和Q 分类法各考虑的是岩体的哪些因素？答: 岩体地质力学分类是由岩体强度、RQD 值、节理间距、单位长度的节理条数及地下水５种指标分别记分，然后累加各项指标的记分，得出该岩体的总分来评价该岩体的质量。
CSIR=A+B+C+D+E＋FA——岩体强度（最高15分）；B——RQD 值（最高分20分）；C——节理间距（最高分20 分）D——单位长度的节理条数（最高分30 分）E——地下水条件（最高分15 分）。
F——节理方向修正分（最低－60，见表2-17b）巴顿岩体质量（Q）分类由Barton 等人提出的分类方法：Q ＝RQD⋅J r⋅JwJ n J aSRF考虑因素: RQD——岩石质量指标；J n——节理组数；J r——节理粗糙系数；J a——节理蚀变系数；J w——节理水折减系数；SRF——应力折减系数。
7、岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生三种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
8、劈裂法实验时，岩石承受对称压缩，为什么在破坏面上出现拉应力？绘制试件受力图说明劈裂法试验的基本原理。
答：由弹性理论可得出在对径压缩方向上，圆盘中心线平面（y 轴）的应力状态为σ= -2 ⋅pxπ⋅ D ⋅ tσ= -2 ⋅p ( 1+1 )-2 pyπ⋅ t r1 r2πDt在圆盘中心点，r1+r2 = D, r1= r2= D/2则, óx =ót = 2p/（dð t）óy=óc = 6p/（dð t）在对径压缩时圆盘中心点的压应力值为拉应力值的3 倍，而岩石的抗压强度是抗拉强度的5~20 倍。
岩石在受压破坏前就被抗拉应力所破坏。
所以破坏面上出现拉应力破坏。
P——试件劈裂破坏发生时的最大压力值；D——岩石圆盘试件的直径；T——岩石圆盘试件的厚度9、什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？答：全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。
由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。
11.在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？答：三轴压缩条件下，应力应变曲线如图1-31、1-32所示，围压对岩石变形的影响主要有：(1)随着围压(ó2= ó3) 的增大，岩石的抗压强度显著增加；(2)随着围压(ó2= ó3) 的增大，岩石破坏时，岩石的变形显著增加；(3)随着围压(ó2= ó3) 的增大，岩石的弹性极限显著增加；(4)随着围压(ó2= ó3) 的增大，岩石的应力应变曲线形态发生明显的改变，岩石的性质发生了变化，由弹脆性---弹塑性---应变硬化。
抗压强度显著增加；19.影响岩石力学性质的主要因素有哪些，如何影响的？答：影响岩石力学性质的主要因素有水、温度、加载速度、风化程度及围压。
(1)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，岩石孔隙水来不及排出，在孔隙产生很高的孔隙压力，降低了岩石的聚力和摩擦角，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。
(2) 温度对岩石力学性质的影响：如图1-39 所示。
随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低。
(3)加载速度对岩石力学性质的影响：加载速率越快，测得的弹性模量越大，获得的强度指标越高。
ISRM（国际岩石力学学会）建议的加载速率为0.5~1Mpa/s。
(4)围压对岩石力学性质的影响：岩石在三轴压缩条件下，岩石的强度和弹性极限都有显著增加。
(5)风化对岩石力学性质的影响a)降低岩体结构面的粗糙程度并产生新的裂隙，岩石在化学风化过程中，矿物成分发生变化，岩体强度降低。
表示岩石力学性质的指标包含哪两类？解释各自的物理意义。
1.岩石的强度：岩石在各种荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大应力。
2.岩石的变形：岩石在各种载荷作用下，首先发生的物理现象是形变。
1岩体结构类型有哪些？按结构面和结构体组合形式，尤其是结构面性状，可将岩体划分如下结构类型：①整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构和菱块状结构；②层状结构，包括层状结构和薄层(板状)结构；③碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；④散体结构，包括块夹泥结构和泥夹块结构；⑤块状结构等。
结构面的力学性质主要包括哪三个方面？4．地应力测量方法分哪几类？它们的主要区别在哪里？每类包括那些主要测量技术？答：依据测量基本原理的不同，可将测量方法分为直接测量法和间接测量发两大类。
直接测量法是由测量仪器直接测量和记录各种应力量，包括：扁千斤顶法、水力致裂法、刚性包体应力计法和声发射法。
间接测量法是借助某些传感器或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化，如岩体中的变形和应变，然后由计算公式求出原岩应力值。
包括：套孔应力解除法和其他的应力应变解除法以及地球物理方法等。
其中套孔应力解除法是目前国外广泛使用的一种方法。
5．简述水压致裂法的基本原理。
答：(1)测量原理：由弹性理论可知，钻孔位于无限岩体，受到二维应力场（ó1，ó2）的作用时，在钻孔周围的应力为：óè =ó1+ó2-2（ó1-ó2）·cos2è(1)ór=0 (2)óè——钻孔周边的切向应力；ór——钻孔周边的径向应力；è——周边一点与ó1轴的夹角。
当è =0 时，óè取最小值，óè =3ó2-ó1在孔加入压力P i,当P i超过孔壁处的最小压应力和岩体的抗拉强度之和时，孔壁就会破裂，此时，在è =0 的方向，即ó1轴的方向会产生裂隙，即：P i=3ó2-ó1+T (3)如果继续加压，直到裂隙深度达到3 倍孔径时，此时已接近原岩应力状态，停止加压，保持压力恒定，将该恒定压力记为P s,则由图3-7 可见，P s与ó2相平衡，即P s=ó2 （4）只要测量出岩体的抗拉强度T 和记录的P i和P s就可由（3），（4）式求出ó1和ó2。
这样就可得出ó1和ó2的大小和方向。
如果孔有裂隙水压P0,则（3）式变为：P i=3ó2-ó1+ T - P0 (5)在不测试岩体的抗拉强度条件下，通过增加一个环节，即可求出ó1和ó2。
在初始裂隙产生后，将水压卸除，使裂隙闭合，然后再重新向封隔段加压，使裂隙重新打开，记录裂隙重新开时的压力P r,则有：P r=3ó2-ó1- P0 (6)由（5）和（6）式，可求出ó1和ó2。
6．简述水压致裂法的主要测量步骤。
7．答：(1)测量步骤(a)打钻孔到准备测量应力的部位；并将钻孔中待加压段用封隔器密封起来；(b)向隔离段注入高压水，记录孔裂开时的压力值P i,继续加压，直到裂隙扩到孔径的3 倍，关闭高压水系统，保持水压恒定，此时的应力为关闭应力，记为P s，最后卸压，使裂隙闭合，此时孔压力为P0。
(c)重新向密闭段注入高压水，使裂隙重新打开，记录裂隙重新打开时的压力P r,和随后的恒定关闭压力P s,其孔压力时间曲线如图3-9。
(d)将封隔器卸压，从孔中取出，(e)用摄象机记录孔的水压致裂裂隙，天然节理、裂隙的位置、方向和大小。
9．简述套孔应力解除法的基本测量原理和主要测试步骤。
答：全应力解除法（套孔应力解除法）全应力解除法即是测点岩体完全脱离地应力的作用，测量其变形值，再根据岩体的物理力学性质计算其原岩应力。
此种方法最为适用、可靠。
操作步骤：(a)从岩体表面向岩体打大钻孔，直径一般为130~150mm，(b)从大钻孔再打小钻孔，直径一般为36~38mm，(c)在小孔中央安装探头，(d)再用大钻头打大孔，解除探头上的压应力，记录岩体的变形值，(e)取出岩芯，测量岩芯的E，ì等物理力学参数，(f)根据理论公式计算原岩应力值。
套孔应力解除法又分为：孔径变形法、孔底应变法、孔壁应变法、空心包体应变法和实心包体应变法五种。