《岩石力学》全书复习资料

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1、《岩石力学》全书复习资料全书复习资料第一章绪论1、岩石力学定义:岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论与应用科学；它是力学的一个分支；它探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。2、岩石力学研究的目的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降低维护成本，减少支护事故。3、岩石力学的发展历史与概况：（1）初始阶段（19世纪末—20世纪初）?H?金尼克（A.H.ΠHHHHK）的侧压理论：??H??1??朗金（W.J.M.Rankine）的侧压理论：??H1912年，海姆（A.Hmeim）提出了静水压力理论：（2）经验理论阶段（20世纪初—20世纪30年代）普罗托吉雅克诺

2、夫—普氏理论：顶板围岩冒落的自然平衡拱理论；太沙基：塌落拱理论。4、地下工程的特点：（1）岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如岩石具有节理和塑性段的扩容（剪胀）现象等；（2）地下工程是先受力（原岩应力），后挖洞（开巷）；（3）深埋巷道属于无限域问题，影响圈内自重可以忽略；（4）大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；（5）围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移；（6）地下工程结构容许超负荷时具有可缩性；（7）地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力；（8）几何不稳定结构在地下可以是稳定的；5、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素矿物：

3、地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物；结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况；构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；第二章岩石力学的地质学基础1、岩石硬度通常采用摩氏硬度，选十种矿物为标准，最软是一度，最硬十度。这十种矿物由软到硬依次为：l-滑石；2-石膏；3-方解石；4-萤石；5-磷灰石；6-正长石；7-石英；8-黄玉；9-刚玉；10-金刚石；2、解理：是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，裂开的光滑平面称为解理面。3、岩石的工程特性4、影响岩石的工程性质的因素包括矿物成分、结构、构造、水、风化等因素。5

4、、地下水的类型分为：包气带水、潜水、承压水；根据含水层的空隙性质可分为：孔隙水、裂隙水、岩溶水。第三章岩石力学实验1、岩石的物理性质（1）岩石的重度和密度岩石单位体积(包括岩石空隙体积)的重量，称为岩石的重度。根据岩石试样的含水情况不同，岩石重度可以分为天然重度、干重度和饱和重度，分别用?,?d,?sat表示。WWr?Ww?????VVa?Vr??WrWr???d?VVa?Vr??WWr?Va?w???sat?VV?全书复习资料式中，W为岩石试样的总重量；Wr为岩石的重量；Ww为岩石试样空隙中水的重量；V为岩石试样的总体积；Vr为岩石的体积(不包含岩石中空隙)

5、；Va为岩石试样中空隙的体积；?w为水的重度。岩石单位体积(包括岩石空隙体积)的质量称为岩石的密度。根据岩石试样的含水情况不同，岩石密度可分为天然密度、干密度和饱和密度，分别用?，?d，?sat表示。如果设岩石试样的总质量(包括空隙中的水)为m，岩石的质量为mr，岩石试样空隙中水的质量为mw，?w为水的密度，则岩石的天然密度、干密度和饱和密度可分别用下式表示mmr?mw?????VVa?Vr??mrmr????dVVa?Vr??mm?ma?w??sat??rVV?岩石密度与重度之间存在如下关系????g???d??dg????gsat?sat描述岩石的密度还有

6、相对密度的概念。所谓岩石的相对密度是指岩石的干重力(或干质量)除以岩石的实体体积(不包括空隙)所得值与4℃时纯水的重度?w(或密度?w)之比值，可用下式d?（2）岩石的孔隙性Wrm?rVr?wVr?w岩石中空隙包括孔隙与裂隙，岩石中空隙性一般用孔隙率n与孔隙比e来描述。岩石的孔隙比是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与岩石体积(不包括岩石中空隙)Vr之比，一般用小数表示，可用下面公式计算e?VaVr岩石的孔隙率是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与试样总体积V(包括岩石中空隙)之比，一般用百分数表示，可用下面公式计算n?根据岩石中三相介质的关系，孔隙比

7、与孔隙率存在如下关系VaV?Vr?100%??100%VVe?（3）岩石的水理性质n1?n岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常用吸水率、饱和吸水率、含水量与饱水系数等指标表示。（1）吸水率岩石的吸水率wa是指岩石试样在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量mw1，与岩样干质量mr之比，一般用百分数表示，即wa?mw1?100%mr实测时先将岩样烘干并测定干质量，然后浸水饱和。岩石吸水率的大小取决于岩石所含孔隙数量和细微裂隙的连通情况，孔隙愈大、愈多，孔隙和细微裂缝连通情况愈好，则岩石的吸水率愈大，因而岩石质量愈差。（2）饱和吸水率岩石的饱和

8、吸水率wsat又称饱水率，是指岩石试件