岩石力学复习重点资料
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：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，经受了各种地质作用，并在地应力的长期作用下，在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。 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称为结构体。
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。 崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结力，完全丧失强度时的松散物质的性质。 扩容：岩石在压缩载荷作用下，当外力继续增加时，岩石试件的体积不是减小，而是大幅度增加的现象。 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：在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。 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.岩石反复冻融后强度下降的原因： 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涨缩不均而导致岩石结构的破坏； 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。 3.影响岩石强度的主要实验因素有哪些？ 1.温度,一般而言,随温度的升高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低. 2.加载速度,加载速度队岩石的变形性质和强度指标有明显的影响：加载速度越快,测得的弹性模量越大,强度指标越高. 3.受力状态,岩石的脆性和塑性并非岩石固有的性质,而与岩石的受力状态有关,随着受力状态的变化,其脆性和塑性是可以相互转化的,强度指标也随之变化.
4.岩石破坏有哪些形式？对各种破坏的原因做出解释 脆性破坏：由于应力条件下岩石中裂隙的产生和发展的结果。 塑性破坏：是在塑性流动状态下发生的，这是由于组成物质颗粒间相互滑移所致。
5.什么是岩石的全应力—应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普遍材料试验机不能得出岩石的全应力—应变曲线？ （1）在刚性试验机进行单轴压力试验可以获得完整的岩石应力应变全过程曲线。分为四个区段：（1）在OA区段，曲线稍微向上弯曲；（2）在AB区段，很接近于直线；（3）在BC区段，曲线向下弯曲，直至C点的最大值；（4）下降段CD （2）刚性试验机：符合压力机刚度大于试件刚度的压力试验机。 （3）因为普通材料试验机刚度小于岩杨刚度。
6.简述岩石在单体压力试验下的变形特征 1）原生微裂隙压密阶段（OA） ①σ1－ε1 曲线，应变率随应力增加而减小； ②塑性变形（变形不可恢复） 原因：微裂隙闭合（压密） 2）弹性变形阶段（AB） ① σ1－ε1 曲线是直线； ② 弹性模量，E为常数（变形可恢复） 原因：岩石固体部分变形，B点开始屈服，B点对应的σB应力为屈服极限，超过B点卸载有塑性变形。 3）弹塑性（非线性）变形阶段（BC） ①σ1－ε1 曲线； ②有塑性变形产生，变形不可恢复； ③应变速率不断增大。 原因：新裂纹产生，原生裂隙扩展。
7.简述岩石在反复加载卸载下的变形特征 对于弹塑性岩石，在反复多次加载与卸载循环时，所得的应力-应变曲线将具有以下特点（1）卸载应力水平一定时，每次循环中的塑性应变增量逐渐减小，加、卸载循环次数足够多后，塑性应变增量将趋于零。因此，可以认为所经历得加、卸载玄幻次数愈多，岩石则愈接近弹行变形。 （2）加卸载循环次数足够多时，卸载曲线与其后一次再加载曲线之间所形成得滞回环得面积将愈变愈小，且愈靠拢而又愈趋于平行 （3）如果多次反复加载、卸载循环，每次施加得最大荷载比前一次循环得最大荷载为大。 随着循环次数增加，塑性滞回环的面积也有所扩大，卸载曲线得斜率也逐次略有增加。这个现象称为强化。此外，每次卸载后再加载，在荷载超过的上一次循环的最大荷载以后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升，好像不曾受到反复加卸荷载得影响似的，这就是所谓的岩石具有记忆效应。
第三章岩体的力学特性 1.名词解释： 切割度：假设有一平直的断面，他与考虑的结构面重叠而且完全的横贯所考虑的岩体，令其面积为A，则结构面的面积a与它之间的比率，即为切割度。 工程岩体：岩石工程影响范围内的岩体 RQD：是指单位长度的钻孔中10cm以上的岩芯占有的比例。 BQ：岩体基本质量指标。 RMR：CSIR分类指标值。 2.简述结构面的自然特征 P48
3.结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关？ 结构面的剪切变形与岩石强度、结构面粗糙性有关； 法向变形与结构面抗压强度、结构面粗糙性、结构面张开度有关。
4.结构面的剪切变形曲线，抗剪强度公式 P54
5.影响结构面力学性质的因素： （1）尺寸效应（2）前期变形历史（3）后期充填性质
6.在CSIR分类法、Q分类法和BQ分类法中各考虑了岩体的哪些因素？ （1）岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件即地下水5种指标 （2）岩体的完整性，结构面的形态、填充物特征及其次生变化程度，水与其他应力存在是对质量影响。 （3）岩块饱和单轴抗压强度和岩体的完整度系数。
7. BQ修正系数： 软弱结构面产状影响修正系数；地下水影响修正系数；天然应力影响修正系数 8.结构面的剪切变形曲线的角度的含义 P54
9.简述Hoek-Brown岩体强度估算方法 P74
10.岩体变形曲线可分为几类？各类岩体变形曲线有何特点？ P84
第四章岩体地应力及其测量方法 1.岩体地应力的构成与特点：构造应力，自重应力。 2.地应力的分布规律（特点） 1）地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它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质量 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 5）最大水平主应力和最小水平主应力也随深度线性增长 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）地应力的上述分布规律还会受到地形、地表腐蚀、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，特别是受地形和断层的扰动影响最大。 2高地应力判别准则 当围岩内部的最大地应力6max与围岩强度Rb的比值达到某一水平时，才能称为高地应力或极高地应力,即围岩强度比=Rb|6max （P105）
3.地应力判别准则岩爆的产生条件： （1）地下工程开挖，洞室空间的形成是诱发岩爆的几何条件；（空间条件） （2）围岩应力重分布和集中导致围岩积累大量弹性变形能，这是诱发岩爆的动力条件 ； （3）岩体承受极限应力产生初始破裂后的剩余弹性变形能的集中释放量决定岩爆的弹射程度； （4）岩爆通过何种方式出现，这取决于围岩的岩性、岩体结构特征、弹性变形能的积累和释放时间长短。 4.地应力测量 P113
水压致裂法： (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（σ1，σ2）的作用时，在钻孔周围的应力为： σθ=σ1+σ2-2（σ1-σ2）·cos2θ (1) σr=0 (2) σθ——钻孔周边的切向应力； σr——钻孔周边的径向应力； θ——周边一点与σ1轴的夹角。 当θ=0时，σθ取最小值，σθ=3σ2-σ1
声发射法测试原理：凯泽效应为测量岩石应力提供了一个途径，即如果从原岩中取回定向的岩石试件，通过对加工的不同方向的岩石试件进行加载声发射试验，测定凯泽点，即可找出每个试件以前所售的最大应力，并进而求出取样点的原始三维应力状态。 第五章岩石地下工程 1.围岩:是指在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力改变的周围岩体。 2.简述地下工程按埋置深度的分类：地下工程分为深埋与浅埋两大类。 3.简述地下工程围岩的破坏机理： P140
4.我国地下工程围岩压力计算方法 P145…149
5.什么是围岩变形曲线、支护特性曲线和围岩松动压力曲线？支护特性曲线的主要作用是什么？ 支护特性曲线是是作用在支护结构上的形变压力与支护结构外缘所产生的径向位移间的关系。
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岩⽯学复习资料第1讲绪论1. 岩⽯：天然产出的，由⼀种或多种矿物或⽕⼭玻璃、⽣物遗骸、胶体组成的固态集合体。
3.三⼤岩类：岩浆岩（⽕成岩）:它是由地壳深处或上地幔中形成的⾼温熔融的岩浆，在侵⼊地下或喷出地表冷凝⽽成的岩⽯。
4.沉积岩：它是由地壳风化产物、⽣物有关物质、⽕⼭碎屑物等，在外营⼒作⽤下搬运、沉积、固结⽽成的岩⽯。
变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作⽤转化⽽成的岩⽯。
岩浆岩和变质岩⼜可统称为结晶岩。
6. 岩浆岩及其研究意义：（1）岩⽯类型及其鉴别特征（2）岩⽯系列与组合（3）岩⽯成因（4）岩浆作⽤与构造环境（5）⽕成岩岩⽯探针与当代地球科学前缘7．岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体（熔体）。
岩浆的成份：主要成分为硅酸盐。
以氧化物形式表⽰SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O。
SiO2 = 40%～75%。
挥发份（＜6％）H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F。
成矿⾦属元素。
岩浆的温度：a.观察现代熔岩流的温度：通常：700℃～1200℃。
基性熔岩：1025℃～1225℃。
酸性熔岩：735℃～890℃。
挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。
8．影响粘度的因素：a.氧化物：SiO2,Al2O3,Cr2O3的存在使粘度增加，尤其 SiO2。
基性岩粘度⼩，以溢流为主；酸性岩粘度⼤，多以爆发形式为主。
b.挥发份：其存在将显著降低岩浆粘度。
挥发份增加，粘度降低。
c.温度：温度升⾼，粘度降低。
d.压⼒：对于不含⽔的⼲岩浆，压⼒升⾼，粘度增加；对于富⽔岩浆：I. 压⼒增加,挥发份溶解度增加,粘度降低; II. 压⼒达到⼀定值,挥发份饱和,粘度随压⼒升⾼⽽增加9．岩浆作⽤：地下深处的岩浆，在其挥发份和地质应⼒的作⽤下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升运移过程中，由于物理化学条件的改变，⼜不断地改变⾃⼰的成分，最后凝固成岩浆岩的过程称为岩浆作⽤。
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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 ⋅ tg φ j )(1 - tg φ j ctg β ) ⋅ sin 2β岩体强度为：σ =1 + sin φ σ+2 ⋅C ⋅ cos φ 1- sin φ 31 - 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⋅Jw J n J a SRF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。
岩石力学考试复习资料
1 研究岩石力学的意义？（1）岩石力学来源于生产实践，与人类的生产活动紧密相关（2）岩石力学在国民经济建设中有广泛的应用（水利建设、民用建筑、采矿工程、核能工业、石油工程：井壁稳定性分析、水力压裂、出砂预测、地层可钻性预测钻头优选、定向射孔、套管损坏机理、地面沉降。
确定井壁失稳机理和安全泥浆密度窗口。
）（3）不重视岩石力学研究将造成工程事故2 井壁失稳的危害？引起井下复杂或事故（恶性卡钻、严重漏失—井喷），严重影响钻探速度，造成经济损失，影响测井、固井质量，对储层产生损害，影响勘探成功率。
3 岩石力学：岩石力学是研究岩石力学性能的理论和应用科学，是运用力学和物理学的原理研究岩石的力学和物理性质的一门科学。
4岩石：岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体，具有一定的强度。
5 岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩6 岩石力学研究对象的特点？不连续性：岩石物理力学性质呈现不连续变化的性质。
不均匀性：指天然岩体的物理、力学性质随空间位置不同而异的特性。
各向异性：是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。
渗透性：有压水可以透过岩石的孔隙、裂隙而流动，岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性。
7 正断层：上盘相对下盘向下滑动。
逆断层：断层上盘相对下盘向上滑动。
8 节理：岩石中的裂隙或破裂面，沿着节理面两侧的岩块基本没有发生过相对位移或没有明显的相对位移9 岩石力学研究方法：科学试验和理论分析10 岩石的组构特征及对力学性质的影响？组成岩石的矿物：硅酸盐类矿物、粘土矿物、碳酸盐类矿物、氧化物类矿物。
组成岩石的矿物成分及其相对含量在一定程度上决定着岩石的力学性质。
含硬度大的粒状矿物愈多，岩石强度高－花岗岩、闪长岩、玄武岩。
含硬度小的片状矿物愈多，岩石强度愈低－粘土岩、泥岩。
CaCO3含量愈高，强度高。
泥质含量高的，力学性质差。
强度上：硅质>铁质>钙质>泥质。
岩石力学重点知识汇编
教学大纲第一章概论§1.1岩石力学的基本概念——什么是岩石力学？传统的概念和理论美国科学院岩石力学委员会定义岩石力学固体力学和其他力学学科的本质区别岩石力学的重新定义§1.2岩石力学的应用——岩石力学服务于哪些工程领域采矿工程水利水电工程隧道和公路建设工程土木建筑工程石油工程海洋勘探与开发工程核电站建设与核废料处理工程地热开发工程地震监测与预报工程§1.3岩石力学与工程研究的特点力学荷载条件的特殊性和多因素性研究对象的复杂性和不确定性研究内容的广泛性和工程实用性研究方法的多样性、系统性和综合性第二章岩石的物理力学性质§2.1岩石的物理性质孔隙度密度，容重渗透性声波速度（在岩石中的传播速度）§2.2岩石力学性质的试验和研究非限制性压缩强度试验点荷载强度试验三轴压缩强度试验拉伸强度试验剪切强度试验全应力—应变曲线及破坏后强度试验第三章岩石与岩体分类§3.1按地质组成分类具有结晶组织的岩石具有碎屑组织的岩石非常细颗粒的岩石有机岩石§3.2按力学效应分类均质连续体弱面体散体§3.3按岩体结构分类完整块状结构层状结构碎裂结构散体结构§3.4 CSIR岩体质量分级CSIR岩体质量分级指标体系RMR岩体质量评分标准§3.5 NG1隧道岩体质量分级NG1岩体质量分级指标体系Q岩体质量评分标准第四章岩石强度理论（破坏准则）§4.1莫尔—库仑破坏准则§4.2经验破坏准则§4.3格里菲斯破坏准则§4.4各向异性岩体的破坏第五章岩石流变理论§5.1岩石流变的基本概念§5.2 流变模型三个流变元件模型圣维南(St. Venant)体马克斯威尔Maxwell体开尔文（Kelvin）体广义开尔文（Modified Kelvin）体饱依丁—汤姆逊体（Poyting-Thomson）理想粘塑性体（Ideal viscous-plastic material）宾汉姆（Bingham）体伯格模型（Burger）体第一章概论1.1岩石力学的基本概念－什么是岩石力学？●岩石力学是近代发展起来的一门新兴学科和边缘学科，是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。
最新岩石力学考试题复习重点
岩石力学考试重点题型分析第一题：对下列的名词进行解释1.岩体质量指标RQD2.岩石的弹性模量和变形模量3.地应力与次生应力4.岩石的蠕变与松弛5.地基承载力6.弹性变形7. 等应力轴比8. 极限承载力9. 塑性变形10.岩石本构关系第二题：填空题1.根据结构面的成因，通常将其分为三种类型：原生结构面、构造结构面及次生结构面。
2.同一岩石各种强度中最大的是单轴抗压强度，中间的是抗剪强度，最小的是单轴抗拉强度。
3.岩石的抗剪强度用凝聚力C和内摩擦角Φ来表示4.隧（巷）道轴线方向一般应与最大主应力平行（一致）。
弹性应力状态下，轴对称圆形巷道围岩切向应力σr径向应力σθ的分布和角度无关，应力大小与弹性常数E、υ无关。
5.岩石的变形不仅表现为弹性和塑性，而且也具有流变性质，岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。
6.D-P准则是在C-M准则和塑性力学中的Mises准则基础上发展和推广而来的，应力第一不变量I1=＿＿。
7.边坡变形主要表现为松动和蠕动。
8.边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
9.岩坡的失稳情况，按其破坏方式主要分为崩塌和滑坡两种。
10.地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力，一般分为极限承载力和容许承载力。
11.路基一般分为路堤和路堑两种，高于天然地面的填方路基称为路堤；低于天然地面的挖方路基称为路堑。
第三题：简述题1.岩石力学的研究内容及研究方法。
2.地下水对岩体的物理作用体现在哪些方面？3. 简述地应力分布的基本规律。
4.喷砼的支护特点。
5.边坡稳定性的影响因素。
6．岩石的强度指标主要有哪些？各指标是如何定义的？7.地应力对岩体力学性质的影响体现在哪些方面？8.边坡平面破坏计算法的假定条件。
第四题：论述题1.结合下图，说明重力坝坝基深层滑动稳定性计算中：①不按块体极限状态计算的等K 法；②按块体极限状态计算的等K 法的计算思路（块体中各种作用力可以用符号代表）（图见书上424页图8-14a ）（第四题）2. 推导平面问题的平衡微分方程0=+∂+∂X yx x τσ0=+∂+∂Y xy y τσ（图见书上181页图4-2）3. 根据莫尔—库仑强度理论，推证岩石单轴抗压强度σc 与单轴抗拉强度σt 满足下式：φφσσsin 1sin 1+-= c t第五题：计算题：1. 已知岩样的容重γ=22.5kN/m 3，比重80.2=s G ，天然含水量%80=ω，试计算该岩样的孔隙率n ，干容重d γ及饱和容重m γ。
岩石力学考试复习资料
1 研究岩石力学的意义？（1）岩石力学来源于生产实践，与人类的生产活动紧密相关（2）岩石力学在国民经济建设中有广泛的应用（水利建设、民用建筑、采矿工程、核能工业、石油工程：井壁稳定性分析、水力压裂、出砂预测、地层可钻性预测钻头优选、定向射孔、套管损坏机理、地面沉降。
确定井壁失稳机理和安全泥浆密度窗口。
）（3）不重视岩石力学研究将造成工程事故2 井壁失稳的危害？引起井下复杂或事故（恶性卡钻、严重漏失—井喷），严重影响钻探速度，造成经济损失，影响测井、固井质量，对储层产生损害，影响勘探成功率。
3 岩石力学：岩石力学是研究岩石力学性能的理论和应用科学，是运用力学和物理学的原理研究岩石的力学和物理性质的一门科学。
4岩石：岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体，具有一定的强度。
5 岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩6 岩石力学研究对象的特点？不连续性：岩石物理力学性质呈现不连续变化的性质。
不均匀性：指天然岩体的物理、力学性质随空间位置不同而异的特性。
各向异性：是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。
渗透性：有压水可以透过岩石的孔隙、裂隙而流动，岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性。
7 正断层：上盘相对下盘向下滑动。
逆断层：断层上盘相对下盘向上滑动。
8 节理：岩石中的裂隙或破裂面，沿着节理面两侧的岩块基本没有发生过相对位移或没有明显的相对位移9 岩石力学研究方法：科学试验和理论分析10 岩石的组构特征及对力学性质的影响？组成岩石的矿物：硅酸盐类矿物、粘土矿物、碳酸盐类矿物、氧化物类矿物。
组成岩石的矿物成分及其相对含量在一定程度上决定着岩石的力学性质。
含硬度大的粒状矿物愈多，岩石强度高－花岗岩、闪长岩、玄武岩。
含硬度小的片状矿物愈多，岩石强度愈低－粘土岩、泥岩。
CaCO3含量愈高，强度高。
泥质含量高的，力学性质差。
强度上：硅质>铁质>钙质>泥质。
弹性力学-岩石力学复习资料
弹性力学基本知识考试一、 基本概念：（1） 面力、体力与应力、应变、位移的概念及正负号规定 （2） 切应力互等定理：作用在两个互相垂直的面上，并且垂直于改两面交线的切应力是互等的（大小相等，正负号也相同）。
（3） 弹性力学的基本假定：连续性、完全弹性、均匀性、各向同性和小变形。
（4） 平面应力与平面应变；设有很薄的等厚度薄板，只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力或约束。
同时，体力也平行与板面并且不沿厚度方向变化。
这时，0,0,0zzx zy σττ===，由切应力互等，0,0,0z xz yz σττ===，这样只剩下平行于xy 面的三个平面应力分量，即,,xy xy yxσσττ=，所以这种问题称为平面应力问题。
设有很长的柱形体，它的横截面不沿长度变化，在柱面上受有平行于横截面且不沿长度变化的面力或约束，同时，体力也平行于横截面且不沿长度变化，由对称性可知，0,0zxzy ττ==，根据切应力互等，0,0xzyz ττ==。
由胡克定律，0,0zxzy γγ==，又由于z方向的位移w 处处为零，即0zε=。
因此，只剩下平行于xy 面的三个应变分量，即,,xy xy εεγ，所以这种问题习惯上称为平面应变问题。
（5） 一点的应力状态；过一个点所有平面上应力情况的集合，称为一点的应力状态。
（6） 圣维南原理；（提边界条件）如果把物体的一小部分边界上的面力，变换为分布不同但静力等效的面力（主失相同，主矩也相同），那么，近处的应力分布将有显著的改变，但是远处所受到的影响可以忽略不计。
（7） 轴对称；在空间问题中，如果弹性体的几何形状、约束情况，以及所受的外力作用，都是对称于某一轴（通过该轴的任一平面都是对称面），则所有的应力、变形和位移也就对称于这一轴。
这种问题称为空间轴对称问题。
二、 平衡微分方程： (1)平面问题的平衡微分方程；yx x x xy yy f x y f xyτστσ∂∂++=∂∂∂∂++=∂∂（记）(2)平面问题的平衡微分方程（极坐标）；10210f f ρρϕρϕρϕρϕρϕϕ∂σ∂τσσ∂ρρ∂ϕρ∂σ∂ττρ∂ϕ∂ρρ-+++=+++=1、平衡方程仅反映物体内部的平衡，当应力分量满足平衡方程，则物体内部是平衡的。
岩石力学期末复习总结
岩石力学期末复习总结岩石力学期末复习一、知识点部分1.线密度K"：指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数2.粗糙度：可用粗糙系数JRC表示，随粗糙度的增大，结构面的摩擦角也增大3.结构面填充分类：薄膜填充、断续填充、连续填充、层厚填充4.疲劳强度：疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。
5.流变：在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间而变化的现象6.弹性后效：弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象。
在去除载荷后，不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状，应变恢复总是落后于应力7.三轴压缩强度：试件在三向应力作用下能抵抗的最大轴向应力i.σ$%=$'()*?$,()*?σ-+2C$'()*?$,()*?ii.σ$%=σ-tan445°+?4+2C tan(45°+?4)8.RQD：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数9.本构关系（名词解释）：指岩体在外力作用下，应力或应力速率与其应变或应变速率的关系10.强度理论：采用判断推理的方法，推测材料在复杂应力状态下破坏原因，从而建立强度准则的假说11.典型岩体变形的本构规律1)弹性均质完整结构岩体变形本构规律2)弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构规律3)黏弹性材料块状或平卧层状完整结构岩体变形本构规律12.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13.形变围岩压力：由于围岩塑性变形，如塑性挤入、膨胀内鼓、弯折内鼓等形成的挤压力14.松动围岩压力：由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力15.冲击围岩压力：由岩爆形成的一种特殊围岩压力16.岩爆：在具有高天然应力的弹脆性岩体中，进行各种有目的的地下开挖工程时，由开挖卸载及特殊地质构造作用引起开挖周边岩体中应力高度集中，岩体中积聚了很高的弹性应变能。
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第一章绪论岩体复杂性表现在以下几个方面：（1）不连续性（2）非均质性（3）各向异性（4）岩体中存在不同于自重应力场的天然应力场（5）岩体赋存于一定地质环境之中，岩体中的水、温度、应力场，对岩体性质有较大的影响。
第二章：岩石和岩体的地质特征岩石：矿物，岩屑的集合体。
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。
岩体：指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环境中的地质体。
岩石风化指标：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。
定量指标：风化孔隙率指标和波速指标等。
风化系数;结构面规模：（1）Ⅰ级指大断层或区域性断层，一般延伸约数公里至数十公里以上，破碎带宽约数米至数十米乃至几百米以上。
（2）Ⅱ级指延伸长而宽度不大的区域性地质界面，百米至千米单位。
（3）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。
（4）Ⅳ级指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层及较发育的片理、劈理面等。
是构成岩块的边界面，破坏岩体的完整性，影响岩体的物理力学性质及应力分布状态。
(数十厘米-米)（5）Ⅴ级又称微结构面。
常包含在岩块内，主要影响岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。
结构面线密度和间距： 1、线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数(条／m)。
2、间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的平均距离。
RQD:岩体质量指标RQD：是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。
RQD与方向有关，按地质分层计算RQD值大于20厘米为长柱状；10—20厘米为短柱状；小于1厘米为扁柱状；大于5厘米为块状；2---5厘米为碎块状；小于2厘米为碎屑状、粉末状。
岩体5种结构类型：1.整体状结构 2.块状结构 3.层状结构 4.碎裂状结构 5.散体状结构岩体工程分类的目的：通过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题，为工程设计，支护衬砌，建筑物选型和施工方法选择提供参数和依据。
岩石力学复习资料
岩⽯⼒学复习资料1. 岩⽯在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么?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涨缩不均⽽导致岩⽯结构的破坏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2. 岩⽯试件在单轴压⼒作⽤下常见的破坏形式有哪些？①单轴压⼒作⽤下时间的劈裂②单斜⾯剪切破坏③多个共轭斜⾯剪切破坏3.影响单轴抗压强度的因素有哪些？端部效应，试件的形状和尺⼨，加载速率4. 巴西劈裂试验测得的是岩⽯的哪个强度指标？为什么?岩⽯抗拉强度。
根据弹性⼒学公式，沿竖直直径长沙⼏乎均匀的⽔平⽅向拉⼒，在试样的⽔平⽅向直径平⾯内，产⽣最⼤的压应⼒。
可以看出，圆柱体试样的压应⼒只有拉应⼒的3倍，但岩⽯的抗压强度往往是抗拉强度的10倍，这表明岩⽯试样在这样条件下总是受拉破坏⽽不是受压破坏。
因此我们可以⽤劈裂法来确定岩⽯的抗拉强度。
5. 库伦准则的适⽤条件。
①库伦准则是建⽴在试验基础上的破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理，但岩⽯试验证明岩⽯破坏存在⼤量的微破裂，这些微破裂是张拉破坏⽽不是剪切破坏③莫尔库伦准则适⽤于低围压的情况6. 岩⽯单轴压缩状态下的应⼒-应变曲线⼀般可分为那四个阶段？①在OA区段内，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②在AB区段内，接近直线，近似于线弹性⼯作阶段③BC区段内，曲线向下弯曲，属于⾮弹性阶段，主要是再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④下降段CD 为破坏阶段，C点的纵坐标就是单轴抗压强度Rｃ7. 岩⽯全程应⼒-应变曲线的作⽤是什么？岩爆的预测，蠕变的预测，疲劳破坏8. 蠕变分为哪⼏个阶段？初始蠕变段，等速蠕变段，加速蠕变段9. 为何岩⽯的蠕变曲线很难测得？10. 在⼀定法向应⼒作⽤下，结构⾯在剪切作⽤下产⽣的切向变形形式有哪两种？①对⾮充填粗糙结构⾯，随剪切变形的发⽣，剪切应⼒相对上升较快，当达到剪应⼒峰值后，结构⾯抗剪能⼒出现较⼤的下降，并产⽣不规则的峰后变形或滞滑现象②对于平坦的结构⾯，初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型，随剪切变形的持续发展，剪切应⼒逐渐升⾼但没有明显的峰值出现，最终达到恒定值。