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岩石力学课程(课堂PPT)
上节回顾－Review
岩石力学研究的对象及特点 岩石力学研究的主要内容 岩石力学的研究方法
本节内容——Next
我们将进入岩石力学的重要内容 ——岩石的物理性质的学习中… …
1
岩石/岩体性质
物理性质
包括密度、容重、 含水率、抗冻等性 质
力学性质
包括弹性/变形模 量、抗拉、抗压、 抗剪强度等
2
第二章 岩石的物理性状（性质） Chapter 2 Physical Properties of Rock
14
§2.1 岩体的结构特性
岩体结构面的特征 结构面的成因类型
成因类型
地质类型
沉积结 构面
1层理层面 2软弱夹层 3不整合面、假整合面 4沉积间断面
原
生 结 构
岩浆岩 结构面
1侵入体与围岩接触面 2岩脉岩墙接触面 3原生冷凝节理
面
产状
一般与岩层产状 一致，为层间结 构面
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
岩体结构面的特征 结构面的规模
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
Ⅱ、Ⅲ级结构面控制着工程岩体力学 ——作指用延的伸边长界而宽条度件不和大破的区坏域方性式地，质它界面们。的组合
Ⅲ级 ——往指往长构度成数可十米能至滑数移百岩米的体断的层边、界区面域性，节直理接、威延伸较好的层
27
§2.3 岩石的物理性质指标
在前面说到，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，本 节介绍岩石（块）的基本物理性质的主要指 标及测试方法。
散体状 结构
构造影响剧烈的断 层破碎带，强风化 带，全风化带
岩石力学研究的对象及特点 岩石力学研究的主要内容 岩石力学的研究方法
本节内容——Next
我们将进入岩石力学的重要内容 ——岩石的物理性质的学习中… …
1
岩石/岩体性质
物理性质
包括密度、容重、 含水率、抗冻等性 质
力学性质
包括弹性/变形模 量、抗拉、抗压、 抗剪强度等
2
第二章 岩石的物理性状（性质） Chapter 2 Physical Properties of Rock
14
§2.1 岩体的结构特性
岩体结构面的特征 结构面的成因类型
成因类型
地质类型
沉积结 构面
1层理层面 2软弱夹层 3不整合面、假整合面 4沉积间断面
原
生 结 构
岩浆岩 结构面
1侵入体与围岩接触面 2岩脉岩墙接触面 3原生冷凝节理
面
产状
一般与岩层产状 一致，为层间结 构面
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
岩体结构面的特征 结构面的规模
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
Ⅱ、Ⅲ级结构面控制着工程岩体力学 ——作指用延的伸边长界而宽条度件不和大破的区坏域方性式地，质它界面们。的组合
Ⅲ级 ——往指往长构度成数可十米能至滑数移百岩米的体断的层边、界区面域性，节直理接、威延伸较好的层
27
§2.3 岩石的物理性质指标
在前面说到，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，本 节介绍岩石（块）的基本物理性质的主要指 标及测试方法。
散体状 结构
构造影响剧烈的断 层破碎带，强风化 带，全风化带
岩石力学第二章01PPT课件
其线性应变达到10%时就算塑性破坏；
2020/12/3
岩石的破坏形式 (a)拉伸破坏；(b)劈裂破坏；(c)剪切破坏；(d)塑性破坏
《岩石力学》
3
2.1.2岩块的强度
1. 岩石单轴抗压强度
岩石单轴强度定义
➢ 定义：岩石试件在无侧限和单轴压力作用下抵抗破 坏的极限能力；
➢ 公式
c
P A
式中：—c —单轴抗压强度，MPa，也称无侧限强度；
➢ 缺点：试件结果的离散性较大。
➢ 公式
Is
Pt D
式中：—Pt —破坏荷载， —D—破坏时两加载点间的距离，mm； I S —点荷载强度，MPa ；
2020/12/3
《岩石力学》
12
2020/12/3
点荷载试验对试件形状和尺寸的要求
《岩石力学》
13
ห้องสมุดไป่ตู้. 岩石抗剪强度
定义
➢ 岩石抵抗剪切的最大剪应力，由内聚力c和内摩擦
《岩石力学》
17
岩石三轴压缩试验的破坏类型
2020/12/3
《岩石力学》
18
2.1.3岩石的强度理论
定义
➢ 研究岩石在各种应力状态下的强度准则的理论；
➢ 一般为1f(2,3)
或 f()
➢ 它不仅要能解释岩石破坏的原因、破坏的形态，而 且要能确定岩石破坏时应力状态和变形状态；
强度准则与本构方程不同
➢ 测定方法：直接拉伸法、劈裂法、点荷载法
直接拉伸法
➢ 公式
Rt
P A
式中：R—t —岩石的抗拉强度，MPa
P——试件受拉破坏时的极限拉力； A——与所施加拉力相垂直的截面面积；
2020/12/3
《岩石力学》
2020/12/3
岩石的破坏形式 (a)拉伸破坏；(b)劈裂破坏；(c)剪切破坏；(d)塑性破坏
《岩石力学》
3
2.1.2岩块的强度
1. 岩石单轴抗压强度
岩石单轴强度定义
➢ 定义：岩石试件在无侧限和单轴压力作用下抵抗破 坏的极限能力；
➢ 公式
c
P A
式中：—c —单轴抗压强度，MPa，也称无侧限强度；
➢ 缺点：试件结果的离散性较大。
➢ 公式
Is
Pt D
式中：—Pt —破坏荷载， —D—破坏时两加载点间的距离，mm； I S —点荷载强度，MPa ；
2020/12/3
《岩石力学》
12
2020/12/3
点荷载试验对试件形状和尺寸的要求
《岩石力学》
13
ห้องสมุดไป่ตู้. 岩石抗剪强度
定义
➢ 岩石抵抗剪切的最大剪应力，由内聚力c和内摩擦
《岩石力学》
17
岩石三轴压缩试验的破坏类型
2020/12/3
《岩石力学》
18
2.1.3岩石的强度理论
定义
➢ 研究岩石在各种应力状态下的强度准则的理论；
➢ 一般为1f(2,3)
或 f()
➢ 它不仅要能解释岩石破坏的原因、破坏的形态，而 且要能确定岩石破坏时应力状态和变形状态；
强度准则与本构方程不同
➢ 测定方法：直接拉伸法、劈裂法、点荷载法
直接拉伸法
➢ 公式
Rt
P A
式中：R—t —岩石的抗拉强度，MPa
P——试件受拉破坏时的极限拉力； A——与所施加拉力相垂直的截面面积；
2020/12/3
《岩石力学》
岩石的物理力学性质
n0
Vn0 V
100%
(5)闭空隙率nc: 即岩石试件内闭型空隙的体积（Vnc)占 试件总体积(V)的百分比。
nc
Vnc V
100%
2 、空隙比(e)
所谓空隙比是指岩石试件内空隙的体积（V V)与 岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。
e VV V Vs n
Vs
Vs
1 n
四、岩石的水理性质
c 具有粘性的弹性岩石
由于应变恢复 有滞后现象，即加 载和卸载曲线不重 合，加载曲线弹模 和卸载弹模也不一 样。P点加载弹模 取过P点的加载曲 线的切线斜率，P 点卸载弹模取过P 点的卸载曲线的切 线斜率。
d、弹塑性类岩石
Ee e
2、变形模量
E0 e p
变形
弹性变形 塑性变形
线弹性变形 非线弹性变形
o
理想弹性体
s
o
线性硬化弹塑性体
s
o
理想弹塑性体
o
d
dt
理想粘性体
一、岩石在单轴压缩状态下的力学特性
1、σ～ε曲线的基本形状 美国学者米勒将σ～ε曲线分为6种。
σ～ε曲线的基本形状
致密、坚硬、少裂隙 致密、坚硬、多裂隙
少裂隙、 岩性较软
较多裂隙、 岩性较软
d
Ws V
d d g
（g/cm3） (kN /m3)
式中：Ws——岩石试件烘干后的质量(g)； V——岩石试件的体积(cm3)；
g——重力加速度。
3、饱和密度（ρ ）和饱和重度(γw)
饱和密度就是饱水状态下岩石试件的密度。
w
Ww V
（g/cm3）
w wg
(kN /m3)
式中：WW——饱水状态下岩石试件的质量 (g)； V——岩石试件的体积(cm3)；
岩石力学课件
岩石力学
22
3.三轴压缩试验的破坏类型
2020/4/8
岩石力学
23
具体破坏形式的多样化
2020/4/8
岩石力学
24
4.岩石三向压缩强度的影响因素
（1）侧压力的影响
围压越大，轴向压力越大
2020/4/8
岩石力学
25
（2）加载途径对岩石三向压缩强度影响
A、B、C三条虚线是三个不同的加载途径，加载途径对岩石的 最终三轴压缩强度影响不大（？）。
我国规定加载速度为0.5－1.0MPa/s
2020/4/8
岩石力学
19
2020/4/8
岩石力学
返回 20
二 岩石的三轴抗压强度
1.定义
指在三向压缩荷载作用下岩石所能承受的 最大压应力。
1f2,3
2. 三向压缩试验简介
（1）真三轴 123（2）源自规三轴 1232020/4/8
岩石力学
21
123
2020/4/8
2020/4/8
岩石力学
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4. 单轴抗压强度的主要影响因素
岩石自身的因素： 矿物成分、结晶程度、颗粒大小及胶结情况、 风化程度、含水情况和周围环境（温度、湿度） 层理和裂隙的特性和方向等；
❖ 含水量：含水量越大强度越低，岩石越软越明显；
温 度：180℃以下不明显；大于180℃，温度越高强度越小。
D——直径
Rcw/Rc
Rcw——饱和单轴抗压强度； Rc——干燥单轴抗压强度；
η （η≤1）越小，表示岩石受水的影响越大(见表2-2）。
2020/4/8
岩石力学
9
2020/4/8
岩石力学
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(五) 耐崩解性
精品课程《岩石力学》PPT课件
模拟分析：光弹应力分析、相似材料模型试验、离 心模型试验
(4) 整体综合分析方法
将实验、理论和工程监测以及经验相结合，利用信 息、系统科学理论进行计算机科学决策
七、岩石力学的应用范围
(1) 水利水电工程
坝基及坝肩稳定性、防渗加固理论和技术 有压和无压引水隧道设计、施工及加固理论技术 大跨度高边墙地下厂房的围岩稳定及加固技术 高速水流冲刷的岩石力学问题 水库诱发地震的预报问题 库岸稳定及加固方法
1956年4月，在美国的科罗拉多矿业学院举行的一次专业会议上， 开始使用“岩石力学”这一名词，并由该学院汇编了“岩石 力学论文集”。在论文集的序言中说：“它是与过去作为一 门学科而发展起来的土力学，有着相似的概念的一门学科， 对这种有关岩石的力学方面的学科，现取名为岩石力学”。
1957年在巴黎出版的塔洛布尔（J. Talobre）的专著“岩石力学”是 这方面较早的一本较系统的著作。其后，开始形成了不同的 岩石力学学派（如法国学派，偏重于从弹塑性理论方面来研 究；奥地利学派，偏重于地质构造方面来研究）。
(2) 采矿工程
露天采矿边坡设计及稳定加固技术 井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题，特
别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 矿柱稳定性及开采优化设计问题(采场结构、
开采顺序、开挖步骤等)设计问题 矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 岩爆、煤与瓦斯突出及预处理理论和技术 采空区处理及地面沉降问题 岩石破碎问题
(5) 石油工程 岩石应力与渗透性及采油技术 钻探技术与井壁稳定性 岩石力学与地球物理勘探综合研究 石油、天然气运输与储存工程对环境的影响
(6) 海洋勘探与开发工程 (7) 核电站建设中核废料处理技术 (8) 地层热能资源开发技术问题 (9) 地震预报中的岩石力学问题 (10) 地下军事工程及防护问题
(4) 整体综合分析方法
将实验、理论和工程监测以及经验相结合，利用信 息、系统科学理论进行计算机科学决策
七、岩石力学的应用范围
(1) 水利水电工程
坝基及坝肩稳定性、防渗加固理论和技术 有压和无压引水隧道设计、施工及加固理论技术 大跨度高边墙地下厂房的围岩稳定及加固技术 高速水流冲刷的岩石力学问题 水库诱发地震的预报问题 库岸稳定及加固方法
1956年4月，在美国的科罗拉多矿业学院举行的一次专业会议上， 开始使用“岩石力学”这一名词，并由该学院汇编了“岩石 力学论文集”。在论文集的序言中说：“它是与过去作为一 门学科而发展起来的土力学，有着相似的概念的一门学科， 对这种有关岩石的力学方面的学科，现取名为岩石力学”。
1957年在巴黎出版的塔洛布尔（J. Talobre）的专著“岩石力学”是 这方面较早的一本较系统的著作。其后，开始形成了不同的 岩石力学学派（如法国学派，偏重于从弹塑性理论方面来研 究；奥地利学派，偏重于地质构造方面来研究）。
(2) 采矿工程
露天采矿边坡设计及稳定加固技术 井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题，特
别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 矿柱稳定性及开采优化设计问题(采场结构、
开采顺序、开挖步骤等)设计问题 矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 岩爆、煤与瓦斯突出及预处理理论和技术 采空区处理及地面沉降问题 岩石破碎问题
(5) 石油工程 岩石应力与渗透性及采油技术 钻探技术与井壁稳定性 岩石力学与地球物理勘探综合研究 石油、天然气运输与储存工程对环境的影响
(6) 海洋勘探与开发工程 (7) 核电站建设中核废料处理技术 (8) 地层热能资源开发技术问题 (9) 地震预报中的岩石力学问题 (10) 地下军事工程及防护问题
岩石力学ppt课件
浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强，但斑状结构岩石 的透水性和力学强度变化较大，特别是脉岩类，岩体小。
喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙，透水性较大。此外，喷出岩多呈岩流状产 出，岩体厚度小，岩相变化大，对地基的均一性和整体稳定性影响较大。
4
第二章 岩石的物理性质及工程分类
所以：
x y xy z yz
xz zx yx zy
中，实际上独立的应力分量只有6个。
11
第4章 岩石的本构关系和强度准则
应力平衡微分方程
根据微分单元体x方向平衡，∑Fx=0，则
12
第4章 岩石的本构关系和强度准则
4.2 应变及应变状态分析 应变的概念 由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响，物体内各点在空间的位置将发 生变化，即产生位移。
岩石力学基础 复习指导
课程主要内容
31
岩石的结构和组织
2
岩石的物理性质及工程分类
3
岩石的力学性质
4
本构关系和强度准则
35
岩石的蠕变
6
地应力测量及计算
37
测井解释及井壁稳定
1
第1章 岩石的结构和组织特点
▪ 岩石的结构和分类 ▪ 岩石的微观结构 ▪ 岩石的宏观结构
成岩旋回图
2
第二章 岩石的物理性质及工程分类
2）沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。此外，碎
屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响。 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化
和泥化。若含蒙脱石成分，还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场 地边坡的稳定都极为不利，但其透水性小，可作为隔水层和防渗层。
喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙，透水性较大。此外，喷出岩多呈岩流状产 出，岩体厚度小，岩相变化大，对地基的均一性和整体稳定性影响较大。
4
第二章 岩石的物理性质及工程分类
所以：
x y xy z yz
xz zx yx zy
中，实际上独立的应力分量只有6个。
11
第4章 岩石的本构关系和强度准则
应力平衡微分方程
根据微分单元体x方向平衡，∑Fx=0，则
12
第4章 岩石的本构关系和强度准则
4.2 应变及应变状态分析 应变的概念 由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响，物体内各点在空间的位置将发 生变化，即产生位移。
岩石力学基础 复习指导
课程主要内容
31
岩石的结构和组织
2
岩石的物理性质及工程分类
3
岩石的力学性质
4
本构关系和强度准则
35
岩石的蠕变
6
地应力测量及计算
37
测井解释及井壁稳定
1
第1章 岩石的结构和组织特点
▪ 岩石的结构和分类 ▪ 岩石的微观结构 ▪ 岩石的宏观结构
成岩旋回图
2
第二章 岩石的物理性质及工程分类
2）沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。此外，碎
屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响。 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化
和泥化。若含蒙脱石成分，还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场 地边坡的稳定都极为不利，但其透水性小，可作为隔水层和防渗层。
2.岩石的物理力学性质上-岩石力学(张子兴)
下关系：
g
式中， ——重力加速度，m/s2。
g
（2-2）
8 第8页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
2.2.2 比重 specific gravity
岩石的比重就是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 时纯水的容重的比值，可由下式计算：
Gs
胶结物联结在一起，这种联结的岩石的强度取决于胶结物成分和胶结类型。
岩石的构造（ structure ） 则是指各种不同结构的矿物集合体的各种分布和排列方式。 一般来说，岩石“结构”一词是针对构成岩石的微细粒子部分而言，而岩石“构 造”是指较大的部分。
3
第3页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
§2.2 岩石的基本物理性质
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。
19 第19页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
常见岩石的物理性质指标值
20 第20页，共79页。
郭璞《葬经》
• 夫土欲细而坚，润而不泽，裁肪切玉，备具五色
（穴场的土欲细嫩 ，润而无余气，如切脂肪裁脆玉，并且具备五行）。
容重 。 w
、干容重
和饱和 d
•测定岩石的容重可采用量积法（直接法）、水中法或蜡封法。具体采取 何种方法，应根据岩石的性质和岩样形态来确定。
6 第6页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质 7
第7页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
岩石的密度定义为岩石单位体积(包括岩石中孔隙体积)的
质量，用 表示，单位一般为kg/m3。它与岩石容重之间存在如
g
式中， ——重力加速度，m/s2。
g
（2-2）
8 第8页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
2.2.2 比重 specific gravity
岩石的比重就是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 时纯水的容重的比值，可由下式计算：
Gs
胶结物联结在一起，这种联结的岩石的强度取决于胶结物成分和胶结类型。
岩石的构造（ structure ） 则是指各种不同结构的矿物集合体的各种分布和排列方式。 一般来说，岩石“结构”一词是针对构成岩石的微细粒子部分而言，而岩石“构 造”是指较大的部分。
3
第3页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
§2.2 岩石的基本物理性质
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。
19 第19页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
常见岩石的物理性质指标值
20 第20页，共79页。
郭璞《葬经》
• 夫土欲细而坚，润而不泽，裁肪切玉，备具五色
（穴场的土欲细嫩 ，润而无余气，如切脂肪裁脆玉，并且具备五行）。
容重 。 w
、干容重
和饱和 d
•测定岩石的容重可采用量积法（直接法）、水中法或蜡封法。具体采取 何种方法，应根据岩石的性质和岩样形态来确定。
6 第6页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质 7
第7页，共79页。
第2章 岩石的物理力学性质
岩石的密度定义为岩石单位体积(包括岩石中孔隙体积)的
质量，用 表示，单位一般为kg/m3。它与岩石容重之间存在如
岩石力学-课件完整版
• 塑性波 应力超过弹性极限的波。 • 冲击波 如果固体介质的变形性质能使
大扰动的传播速度远比小扰动的传播速 度大，在介质中就会形成波头陡峭的、 以超声波传播的冲击波。
岩石在受到扰动时在岩体中主要传播的是弹
性波，塑性波和冲击波只有在振源才可以看到。
• 3.在固体中可传播的弹性波可分为两类
• （1）体波：由岩体内部传播的波(2类）
岩石力学-课件完整版
岩浆岩：强度高、均质性好
岩石分类 沉积岩：强度不稳定，各向异性 变质岩：不稳定与变质程度和原 岩性质有关
岩体=岩块+结构面
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
1.2 岩体力学的研究任务与内容
（1）岩体的力学特征 ①不连续； ②各向异性； ③不均匀性； ④岩块单元的可移动性； ⑤地质因子特性（水、气、热、初应力）。
• 根据对比资料的统计，动弹性模量比 静弹性模量高百分之几至几十倍，如 图3－4所示。
• 从动弹性模量的数字来看，多集中 在 1 51305 0130MP之a间。
图 3-4
返回
第二节 影响岩体波速的因素 （5方面因素）
一、岩体弹性波速与岩体种类、岩石密度和 生成年代有关
1.岩石的密度和完整性越高，波速越大 2.岩石密度越大，弹性波的速度也相应增加
由表可见，岩体纵波波速变化范围较大， 受各种因素影响。一般来说， • 岩块波速要大于岩体波速； • 新鲜完整得岩体波速大； • 裂隙越发育和风化破碎岩体的波速越小。
根据实验结果整理的岩体动弹性模量见表（3－2）
动弹性模量与静弹性模量的比值
• 一般来说，岩体越坚硬越完整，则差 值越小，否则，差值就越大。
大扰动的传播速度远比小扰动的传播速 度大，在介质中就会形成波头陡峭的、 以超声波传播的冲击波。
岩石在受到扰动时在岩体中主要传播的是弹
性波，塑性波和冲击波只有在振源才可以看到。
• 3.在固体中可传播的弹性波可分为两类
• （1）体波：由岩体内部传播的波(2类）
岩石力学-课件完整版
岩浆岩：强度高、均质性好
岩石分类 沉积岩：强度不稳定，各向异性 变质岩：不稳定与变质程度和原 岩性质有关
岩体=岩块+结构面
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
1.2 岩体力学的研究任务与内容
（1）岩体的力学特征 ①不连续； ②各向异性； ③不均匀性； ④岩块单元的可移动性； ⑤地质因子特性（水、气、热、初应力）。
• 根据对比资料的统计，动弹性模量比 静弹性模量高百分之几至几十倍，如 图3－4所示。
• 从动弹性模量的数字来看，多集中 在 1 51305 0130MP之a间。
图 3-4
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第二节 影响岩体波速的因素 （5方面因素）
一、岩体弹性波速与岩体种类、岩石密度和 生成年代有关
1.岩石的密度和完整性越高，波速越大 2.岩石密度越大，弹性波的速度也相应增加
由表可见，岩体纵波波速变化范围较大， 受各种因素影响。一般来说， • 岩块波速要大于岩体波速； • 新鲜完整得岩体波速大； • 裂隙越发育和风化破碎岩体的波速越小。
根据实验结果整理的岩体动弹性模量见表（3－2）
动弹性模量与静弹性模量的比值
• 一般来说，岩体越坚硬越完整，则差 值越小，否则，差值就越大。
岩石力学教案PPT课件
岩石的应力-应变关系
应力
指作用在岩石上的外力，包括压、 拉、剪等。
应变
指岩石在应力作用下发生的形变。
应力-应变曲线
描述岩石在受力过程中应力与应变 的关系曲线，通常呈现非线性的特 点。
岩石的破裂机制与强度准则
破裂机制
描述岩石在受力过程中如何达到破坏 状态的过程。
强度准则
用于预测岩石在不同应力状态下是否 会发生破坏的准则，如莫尔圆准则等 。
岩土体加固、滑坡治理等。
岩石力学的发展历程
19世纪初
20世纪80年代以来
岩石力学作为一门独立的学科开始形 成，最初的研究主要集中在岩石的强 度和变形特性方面。
数值计算和计算机技术的快速发展为岩 石力学提供了新的研究手段，推动了岩 石力学在理论和应用方面的深入研究。
20世纪50年代
随着工程建设的快速发展，岩石力学的 研究范围不断扩大，开始涉及到岩体的 稳定性分析、岩土工程设计等方面。
总结词
介绍岩石的变形和弹性模量，以及它们 对岩石力学性质的影响。
VS
详细描述
岩石的变形是指在外力作用下岩石发生的 形状变化，而弹性模量则表示岩石在受到 外力作用时抵抗变形的能力。变形和弹性 模量是衡量岩石力学性质的重要参数。一 般来说，变形较小、弹性模量较大的岩石 具有更好的承载能力和稳定性。
03 岩石的力学性质
岩石的强度准则是指岩石在 不同受力状态下的破坏准则 ，如库仑-纳维准则、莫尔库仑准则等。
能量守恒定律是自然界的基 本定律之一，它指出能量不 能凭空产生也不能凭空消失 ，只能从一种形式转化为另 一种形式。在岩石力学中， 能量守恒定律可以用来分析 岩石的破裂和变形过程。
05 岩石力学实验与案例分析
2 岩石的物理力学性质
Rcw ηc = Rc
2.2岩石的基本物理性质
2.2.9 岩石的抗冻性
岩石抗冻融破坏的性能称为抗冻性，通常用抗冻系数表示， 指岩石在±25°区间内反复冻融，得到抗压强度的下降至 与冻融前的比值：
cf = Rc − Rcf Rc ×100%
其强度降低的原因是：构成岩石的各种矿物膨胀系数不同； 温度降低至0°后孔隙中水结冰，体积膨胀。
2.1 岩石的结构和构造
岩石颗粒联结
矿物颗粒间具有牢固的联结是岩石区别于土壤并使岩石具 有一定强度的主要原因。主要的联结方式有结晶联结和胶 结联结。
2.1 岩石的结构和构造
岩石颗粒联结
右 边 岩 石 的 联 结 方 式 你 知 道 吗 ？
2.2 岩石的基本物理性质
2.2 岩石的基本物理性质
2.2.1 重力密度和质量密度（density）
2.3岩石的强度
2.3.2 岩石的抗剪强度(shear strength)
岩石的抗剪强度是岩石抵抗剪切破坏的极限能力，它是 岩石力学中重要指标之一，常以内聚力c和内摩擦角φ这 两个抗剪参数表示。确定岩石抗剪参数的方法有室内和现 场试验两种方法 试样剪切面上的力为： ①直接剪切试验
P T σ = ,τ = A A
wa kw = ×100% wsa
一般岩石的饱水系数在0.5-0.8之间，试验表明：饱水系数 小于91%的岩石可以免遭冻胀破坏。
2.2岩石的基本物理性质
2.2.5 岩石的渗透性（Rock permeability ）
岩石的渗透性是指在水压作用下，岩石的孔隙和裂隙透水的能 力。可通过渗透系数表达，渗透系数大小取决于岩石的物理特 性。 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力。因此， 对于水在岩石中渗流来说，渗透系数的大小取决于岩石的物理 特性和结构特征，例如岩石中孔隙和裂隙的大小、开闭程度以 及连通情况等。 坚硬的花岗岩、致密的石灰岩的渗透系数<10-10厘米/秒，砂 岩、多裂隙的页岩的渗透系数>10-3厘米/秒
2.2岩石的基本物理性质
2.2.9 岩石的抗冻性
岩石抗冻融破坏的性能称为抗冻性，通常用抗冻系数表示， 指岩石在±25°区间内反复冻融，得到抗压强度的下降至 与冻融前的比值：
cf = Rc − Rcf Rc ×100%
其强度降低的原因是：构成岩石的各种矿物膨胀系数不同； 温度降低至0°后孔隙中水结冰，体积膨胀。
2.1 岩石的结构和构造
岩石颗粒联结
矿物颗粒间具有牢固的联结是岩石区别于土壤并使岩石具 有一定强度的主要原因。主要的联结方式有结晶联结和胶 结联结。
2.1 岩石的结构和构造
岩石颗粒联结
右 边 岩 石 的 联 结 方 式 你 知 道 吗 ？
2.2 岩石的基本物理性质
2.2 岩石的基本物理性质
2.2.1 重力密度和质量密度（density）
2.3岩石的强度
2.3.2 岩石的抗剪强度(shear strength)
岩石的抗剪强度是岩石抵抗剪切破坏的极限能力，它是 岩石力学中重要指标之一，常以内聚力c和内摩擦角φ这 两个抗剪参数表示。确定岩石抗剪参数的方法有室内和现 场试验两种方法 试样剪切面上的力为： ①直接剪切试验
P T σ = ,τ = A A
wa kw = ×100% wsa
一般岩石的饱水系数在0.5-0.8之间，试验表明：饱水系数 小于91%的岩石可以免遭冻胀破坏。
2.2岩石的基本物理性质
2.2.5 岩石的渗透性（Rock permeability ）
岩石的渗透性是指在水压作用下，岩石的孔隙和裂隙透水的能 力。可通过渗透系数表达，渗透系数大小取决于岩石的物理特 性。 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力。因此， 对于水在岩石中渗流来说，渗透系数的大小取决于岩石的物理 特性和结构特征，例如岩石中孔隙和裂隙的大小、开闭程度以 及连通情况等。 坚硬的花岗岩、致密的石灰岩的渗透系数<10-10厘米/秒，砂 岩、多裂隙的页岩的渗透系数>10-3厘米/秒
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。