岩石力学复习资料
岩体力学复习资料
岩体力学复习资料1、各向异性：岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。
2、软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。
软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。
3、软岩（地质定义）：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
4、蠕变：指在应力不变的情况下，岩石的变形随时间不断增长的现象。
5、结构面：指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。
又称弱面或地质界面，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。
6、崩塌：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体，突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。
7、滑坡：斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。
8、剪胀：在剪应力作用下，模型上半部沿凸台斜面滑动，除有切向运动外，还产生向上的移动。
这种剪切过程中产生的法向移动分量称之“剪胀”。
剪胀现象：岩石受力破坏后，内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。
剪胀角（angleofdilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。
9、岩石质量指标（RQD）：指大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
10、岩石的长期强度：岩石的强度是随外荷载作用时间的延长而降低的，通常把作用时间t→∞的强度S∞称为岩石的长期强度11、流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化的性质。
12、岩体强度:指岩体抵抗外力破坏的能力。
13、结构面类型：按形成原因分为原生结构面、构造结构面、次生结构面；按贯通情况分为非贯通性结构面、半贯通性结构面、贯通性结构面。
14、流变性的表现:蠕变、松弛和弹性后效。
《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。
岩石力学复习资料
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。
岩石力学复习资料共20页
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。
岩石力学复习材料
1、岩石的物理性质（1）容重：单位体积岩石的重量称为岩石的容重。
一般来说，岩石的容重越大，岩石的力学性质也越好。
（2）比重：岩石固体部分的重量和4℃时同体积纯水重量的比值。
（3）孔隙性：岩石的孔隙率是岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。
岩石的孔隙率是岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。
孔隙率是衡量岩石工程质量的重要物理指标之一。
岩石的孔隙率反映了孔隙裂隙在岩石中所占的百分率，孔隙率越大，岩石中的孔隙裂隙就越多，岩石的力学性能就越差。
（4）水理性：岩石与水互相作用时所表现的性质，包括吸水性、透水性和抗冻性。
①岩石的天然含水率：天然状态下岩石中水的质量与岩石的烘干质量的比值。
②岩石的吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的性能。
℃的温③岩石的抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能。
岩石的抗冻系数是指岩样在25度区间内，反复降温、冻结、升温、融解，其抗压强度有所下降，岩样抗压强度的下降值与冻融前抗压强度的比值，即为抗冻系数。
岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因是：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；当温度降到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、岩石的力学性质（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）进行岩石力学试验所选用的试件必须是完整的岩块，不应包含节理裂隙。
（3）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征。
如岩石的颜色、密度。
（4）岩石的强度指标受下列因素的影响：①试件尺寸：一般情况下，随着试件尺寸增大，岩石强度？②试件形状：正方体、长方体、圆柱体等③试件三维尺寸比例：圆柱体试件的高径比④加载速率：单轴抗压强度与加载速率成（正比/反比）⑤湿度：水饱和岩石试件与干试件相比，其强度（低/高）（5）国际岩石力学学会（ISRM）对岩石强度试验所使用的试件的形状、尺寸、加载速率和湿度等先后制定了标准。
《岩石力学》复习总结资料(考试用)
岩石力学补充资料第一章绪论1.1.1 岩石力学就是用力学的理论，观点和方法去研究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科。
（实际上也称为“岩体力学”，是水利学科的一个重要分支学科）1.1.2 岩石力学的特点1）研究的广泛性：a、既古老，又年轻 b、跨行业2）研究对象的复杂性：a、组成：岩石——地质体（单独的力学性质+耦合效应）；岩块、结构面→组合形成；块状结构、破碎结构、离散结构b、背景：地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作用等）3）工程应用性（实践性）非常强4）社会经济效益显著§1.3 岩石力学的研究方法a.物理模拟 b,数学模型 c.理论分析第二章岩石的物理性状（性质）§2.1 岩体的结构特性岩石（根据成因）可分为：a.岩浆岩b.沉积岩c.变质岩☐断层：规模较大，宽度几米～几十米，延伸长度几百米～几公里；☐节理：规模中等，宽度几十厘米，延伸长度几米～几十米；☐裂隙：规模较小，宽度几厘米甚至更小，延伸长度几十厘米；§2.2 岩石的不连续性、不均匀性及各向异性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2.2.1 岩石的裂隙性平面裂隙率:指岩石单位面积上各类裂隙面积所占比重。
2.2.2 各向异性：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。
(从岩石的不同方向施加荷载，其抵抗破坏的能力不同)a.正交各向异性（三个材料主轴、定义材料参数）b.横观各向同性（层状）§2.3 岩石的物理性质指标2.3.9 软化系数:岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性，用软化系数（ηc）表示。
ηc讨论：ηc愈小则岩石软化性愈强。
研究表明：岩石的软化性取决于岩石的矿物组成与空隙性。
当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，且含大开空隙较多时，岩石的软化性较强，软化系数较小。
第三章岩石/岩体的强度§3.7 岩石中水对强度的影响在前面已经谈及，水工建设中岩体不可避免会遇到水，例如水的影响：改变岩石的物理力学性质（胶结构被破坏，化学溶蚀等）渗透压力→“空隙压力”→降低有效应力→强度降低§3.8 岩体强度分析岩体的强度分析包括结构体强度分析和结构面强度分析。
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《岩体力学基础》习题二、岩块和岩体的地质基础一、 解释下例名词术语4、结构面：其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面或带。
它包括物质分异面和不连续面，如层面、不整合、节理面、断层、片理面等，国内外一些文献中又称为不连续面或节理。
7、节理粗糙度系数JRC ：用纵刻面仪测出用以表征结构面粗糙程度的参数；13、岩体完整性系数K v ：其是指岩体纵波速度和岩块纵波速度之比的平方，用公式表示：2)(rpmp V V V K14、岩石质量指标RQD ：大于10cm 的岩心累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
二、 简答题(8) 按岩体力学的观点，岩体具有什么样的力学特征？ 答：非均质、非连续、各向异性和非线弹性；三、岩石的物理、水理与热学性质一、 解释下例名词术语17、岩石的渗透系数：渗透系数是表征岩石透水性的重要指标，其在数值上等于水力梯度为1时的渗透流速。
四、岩石的强度特征一、解释下例名词术语1、岩石的强度：岩石在达到破坏前所能承受的最大应力；5、岩石的抗拉强度：岩石试件在单向拉伸时能承受的最大拉应力；6、岩石的抗剪强度：在剪切荷载作用下，岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力；7、巴西试验：为了测定岩石抗拉强度而进行的劈裂试验；16、端部效应：试件试验时端面条件对岩块强度的影响，其产生原因一般认为是由于试件端面与压力机板间的磨擦作用，改变了试件内部的应力分布和破坏方式，进而影响岩块的强度；17、直剪试验：将试件放在直剪仪上，试验时，先在试件上施加法向压力，然后在水平方向逐级施加水平剪力，直到试件破坏从而求得试件抗剪强度的试验方法；二、 简答题(1) 在岩石的单轴压缩试验中，试件的高径比、尺寸、加载速率怎样影响岩石的强度？答：一般说来，高径比越大，岩石的强度越低；试件尺寸越大，岩石强度越低；加荷速率越大，岩石的强度越大；(7) 某岩石的单轴抗压强度为164.5MPa ，φ=35.2°，如果在侧压力σ3=40.8MPa 下作三轴试验，请估计破坏时的轴向荷载是多少？解：已知如图所示：ΔAOC ≌ΔABC 得：c r 1=AFAC即：cr 1=φφcsc 1⨯+⨯c r ctg c 因为：r 1=82.25 MPa ，φ=35.2°，所以求得：c=42.64 MPa 所以：AO= φctg c ⨯=60.45 MPaΔABC ≌ΔADE 得：21r r =AE AC =218.40r AO r ctg c +++⨯φ 解得：r 2=137.76 MPa 所以σ1=40.8+2×137.76=316.32 MPa 五、岩石的变形特征一、 解释下例名词术语2、全过程曲线：反映单轴压缩岩石试件在破裂前后全过程的应力应变关系的曲线；3、初始模量：应力—应变曲线在原点处的切线斜率；4、切线模量：应力—应变曲线直线段的斜率；5、割线模量：从应力—应变曲线的原点到初始裂点连线的斜率；6、泊松比：是指在单轴压缩条件下，横向应变与轴向应变之比，即μ=ldεε-； 13、岩石的流变性：岩石的变形和应力受时间因素的影响，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叫流变；16、初始蠕变：在本阶段内，蠕变曲线呈下凹型，特点是应变最初随时间增大较快，但其应变率随时迅速递减到B 点达到最小值；17、等速蠕变：本阶段内，曲线呈近似直线，即应变随时间近似等速增加，直到C 点； 18、加速蠕变：本阶段蠕变加速发展直到岩石破坏；19、长期强度：把出现加速蠕变的最低应力值称为长期强度；（Ⅱ）弹性变形至微破裂稳定发展阶段AC ），据其变形机理又可细分弹性变形阶段（AB 段）和微破裂稳定发展阶段（BC 段），弹性变形阶段不仅变形随应力成比例增加，而且在很大程度上表现为可恢复的弹性变形，B 点的应力可称为弹性极限。
微破裂稳定发展阶段的变形主要表现为塑性变形，试件内开始出现新的微破裂，并随应力增强而逐渐发展，当荷载保持不变时，微破裂也停止发展，这一阶段的上界应力（C 点应力）称为屈服极限；（Ⅲ）非稳定破裂发展阶段（CD ）；由于破裂过程中造成的应力集中效应显著，即使外荷载保持不变，破裂仍会不断发展，并在某些薄弱部位首先破坏，应力重新分布，其结果又引起次薄弱部位的破坏，依次进行下去直到试件完全破坏；（Ⅳ）破坏后阶段（D 点以后阶段）：岩块承载力达到峰值后，其内部结构完全破坏，但试件仍基本保持整体状，到本阶段，裂隙快速发展，交叉且相互联合并形成宏观断裂面，此后，岩块变形主要表现为沿宏观断裂面的块体滑移，试件承载力随变形增大迅速下降，但并不降到零，说明破裂的岩石仍有一定的承载能力；(3) 简述岩石单轴压缩变形试验的试验方法、过程、和资料整理。
答：试样大多采用圆柱形，一般要求试样的直径为5cm ，高度为10cm ，两端磨平光滑，在侧面粘贴电阻丝片，以便观测变形，用压力机对试样加压，在任何轴向压力下都测量试样的轴向应变和侧向应变，设试样的长度为 l ，直径为d ，试样在荷p 作用下轴向缩短Δl ，侧向膨胀Δd ，则试样的轴向应变为：εy =ll∆，以及侧向应变为：εx =d d ∆，试样面积为A ，则σ=Ap，根据数据绘制应力-应变曲线； (4) 简述三轴条件下岩石的变形特征。
答：首先，破坏前岩块的应变随围压增大而增加，另外：随围压增大，岩块的塑性也不断增大，且似等速增加，直到C 点；（Ⅲ）加速蠕变阶段（CD 段）：至本阶段蠕变加速发展至岩块破坏（D 点）； (6)(7)a c v c的割线模量和泊松比?。
解：由公式：εv =εa -2 εc得：εv `=250、175、200、260、330、712、713 则初始模量：E i =i i εσ=18816=0.085 切线模量： E t =1212εεσσ--=7409306277--=19015=0.079割线模量： E s =5050εσ=93077=0.083 泊松比：μ=a c εε-= 39.99048.319-=-0.32六、岩石的强度理论一、 解释下例名词术语2、破坏判据(强度准则)：用以表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系，称为破坏判据；3、脆性破坏：即岩石在荷载作用下没有显著觉察的变化就突然破坏的破坏形式；4、塑性破坏：岩石在破坏之前的变形很大，且没有明显的破坏荷载，表现出显著的塑性变形，流动或挤出，这种破坏称为塑性破坏；5、张性破坏：岩石在拉应力的作用下，内部连接被破坏，出现了与荷载方向平行的断裂；6、剪切破坏：岩石在荷载作用下，当剪应力大于该面上的抗剪强度时，岩石发生的破坏称为剪切破坏；8、莫尔强度理论：指材料在极限状态下，剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值；二、 计算题(3) 对岩石试样作卸载试验，已知C=12kPa ，φ=36º，当σ1=200MPa 时，按莫尔–库伦判据，卸载达到破坏的最大围压σ3是多少？解：按莫尔–库论判据：()ϕϕσϕσsin 1sin 1cos 231-++=c ，由C=12kPa ，φ=36º，σ1=200MPa 。
代入上式得σ3=51.91MPa 。
三、 计算题(1) 如图a ，在岩石试样中存在一结构面，a. 试证明按莫尔–库伦强度准则导出的强度判据为：φφβφσφφβφφβσsin )2sin(cos C 2sin )2sin(sin )2sin(31-++-+++= 式中C 、φ为结构面参数。
解：解：a. 由图b 知，o o’ =231σσ+，所以：()[]()2/2180sin 2/)(sin 3131σσφϕβσσϕ++⨯+-=-ctg c()))(2sin(sin 32sin 311σσϕβσϕσϕϕ++=⨯++⨯ctg c化简即可得：φφβφσφφβφφβσsin )2sin(cos C 2sin )2sin(sin )2sin(31-++-+++=证毕； (2) 地下岩体中有一结构面，其倾角为40º。
当在地下200m 深处开挖一洞室，如果利用上题的公式，仅考虑岩体自重应力，问该结构面在该洞室处会否滑动？(已知γ=26 kN/m 3，μ=0.17，结构面C=0.4MPa ，φ=28º)解：已知：h γσ=1,h γμμσ-=13,γ=26 kN/m 3，μ=0.17， C=0.4MPa ，φ=28º,β=40º,h=200m所以由公式：φφβφσφφβφφβσsin )2sin(cos C 2sin )2sin(sin )2sin(31-++-+++=得：5200200261=⨯=σ 06.10652002617.0117.03=⨯⨯-=σ︒-︒+︒⨯︒⨯⨯+⨯-⨯︒-︒+︒⨯︒+︒+︒⨯28sin )28402sin(28cos 104.022002617.0117.028sin )28402sin(28sin )28402sin(3=4608.3385200>4608.34，故其不会滑动；九、岩体中的天然应力一、解释下例名词术语1、天然应力：人类工程活动之前存在于岩体中的应力，称为天然应力或地应力；2、重分布应力：地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重分布作用，形成新的应力，这种应力称为重分布应力；二、简答题主要地应力测试方法。
答：a、水压致裂法；b、钻孔套芯应力解除法；十、地下洞室围岩稳定性分析一、解释下例名词术语1、围岩：在岩体中开挖洞室，引起洞室围岩体中应力的重分布，应力重分布范围内的岩体叫做围岩；2、重分布应力：地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重分布作用，形成新的应力，这种应力称为重分布应力；5、塑性圈(松动圈)：如重分布应力超过围岩强度极限或屈服极限，造成洞室周边的非弹性位移，这种现象从周边向岩体深处扩展到某一范围，在此范围内的岩体称为塑性圈(松动圈)。
二、简答题1、在静水压力状态下，围岩应力的分布有何特征？答：天然应力为静水压力状态时，围岩内重分布应力与θ角无关，仅与R0和σ0有关，由于τrθ=0，则为主应力，且σr、σθ均为主应力，且σθ恒为最大主应力，σr恒为最小主应力，其分布特征如图所示：4、方形及矩形洞室的围岩应力分布有何特征？答：矩形状洞室的角点或急拐弯处应力集中最大；长方形短边中点应力集中大于长边中点，而角点处应力大，围岩最易失稳；当岩体中天然应力σh 、σv 相差较大时，则应尽量使洞室长轴平行于最大天然应力的作用方向。
三、 计算题(2) 一圆形洞室的直径为5m ，洞中心埋深610m ，岩层密度27kN/m 3，泊松比0.25，试求：洞壁上各点的应力值并绘成曲线(θ = 0º、10º、20º、…、90º)。