西南科大岩石力学复习资料

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1、6．表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？这些物理性质的主要指标影响是什么？答：指由岩石固有的物理组成和结构特性所决定的比重、容重、孔隙率、水理性等基本属性。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

2、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，圆盘中心线平面内（y轴）的应力状态为: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(σ2=σ3)的增大，岩石的抗压强度显著增加；(2)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石破坏时，岩石的变形显著增加；(3)随着围压(σ2=σ3)的增大，岩石的弹性极限显著增加；(4)随着围压(σ2=σ3)

3、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；12.什么是莫尔强度包络线？如何根据试验结果绘制莫尔强度包络线？答：三轴抗压强度实验得出：对于同一种岩石的不同试件或不同实验条件（不同的围压时的最大轴向压力值）给出了几乎恒定的强度指标值（直线性强度曲线时为岩石的内聚力和内摩擦角）。这一强度指标以莫尔强度包络线（Mohr’sstrengthenvelop）的形式给出。在不同围压条件下，得出不同的抗压强度，因而可以做出不同的莫尔应力圆，这些莫尔应力

4、圆的包络线就是莫尔强度包络线。13.岩石的抗剪强度与剪切面所受正应力有什么关系？试绘图加以说明。答：tg+c岩石的抗剪切强度S与正应力成正比14.简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。答：在单轴压缩条件下，岩石的应力-应变曲线如图。全应力-应变曲线可分为四个阶段：（1）孔隙裂隙压密阶段（OA)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，σ-ε曲线呈上凹型。（2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段(AC)：j阶段应力应变曲线近似为直线。其中AB段为弹性变形阶段，BC段为微破裂稳定发展阶段。（3）非稳定破坏发展阶段

5、(CD)：C点是岩石从弹性变为塑性的转折点，称为屈服点。该点相应的应力为屈服应力。该阶段中，微裂隙的发展出现了质的变化，破裂不断发展，直至试件完全破坏。（4）破裂后阶段(D点以后)：轴压力达到试件的峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保持整体状。之后，裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载能力随变形增大而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力。17.什么是岩石的扩容？简述岩石扩容的发生过程。答：岩石在荷载作用下，在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。对E和υ为常数的岩石，其体积应变曲线

6、可分为三个阶段：（1）体积变形阶段：体积应变ε在弹性阶段内随着应力的增加而呈线形变化（体积减小），在此阶段ε1>ε2+ε3（2）体积不变阶段：在这一阶段，随应力的增加，岩石体积应变增量接近为零。岩石体积几乎不变。（3）扩容阶段：外力继续增加时，岩石的体积不是减小，而是增加，增加速率越来越大，最终岩石破坏。18.什么是岩石的各向异性？什么是正交各向异性？什么是横观各向异性？写出正交各向异性和横观各向异性岩石的应力-应变关系式。答：岩石的全部或部分物理、力学性质（岩石的E,υ等）随方向不同而表现出差异的现象称为岩石的各

7、向异性。如果在弹性体中存在着三个相互正交的弹性对称面，在各个面两边的对称方向上，弹性相同，但在这个弹性主向上弹性并不相同，这种物体称为正交各向异性体。岩石在某一平面内的各方向弹性性质相同，这个面称为各向同性面，而垂直此面方向的力学性质是不同的，具有这种性质的物体称为横观各向同性体。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）

8、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内挤入，这种现象称水楔作用。（a）使岩石体积膨胀，产生