辽工大岩体力学复习资料

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1、岩石：是由矿物或岩屑在地质作用下按照一定的规律聚集而成的天然地质体。岩体：一定工程范围内的自然地质体岩体的力学特征：不均匀性，不连续性，各向异性，储存地质因子。岩体结构：整体结构，块状结构，层状结构，碎裂结构，散体结构。矿山岩石力学的研究方法：工程地质研究方法，科学实验方法，数学力学分析方法，整体综合分析方法。视密度（单位体积岩石的质量）分为干密度（干燥状态下），自然密度（自然状态下），饱和密度（饱和状态下）真密度：单位固体体积岩石的质量。容重：单位体积岩石的重量。岩石的比重：干燥岩石的重量和4℃时同体积纯水重量的比值。岩石的孔隙率：岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值

2、。岩石的水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质，包括岩石的吸水性，透水性，软化性，抗冻性。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岩石的吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的性能。岩石吸水率：岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量的比值。饱水率：岩石在强制状态下，岩石吸入水的质量与其烘干质量的比值。饱水系数：岩石吸水率与饱水率的比值。岩石的耐水性：岩石在吸水后体积膨胀、松动或崩解的性质。岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性能。软化系数：岩样饱水状态的抗压强度与干燥状态抗压强度的比值。岩石的抗冻性：岩石抵抗冻融

3、破坏的性能。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。岩石强度指标值的影响因素：1试件尺寸2试件形状3试件三维尺寸比例4加载速率5湿度单轴抗压强度的破坏形式：1、X状共轭斜面剪切破坏2、单斜面剪切破坏3、拉伸破坏。点荷载强度试验的优点：点荷载试验装置能被便携到岩土工程现场去做试验，对试件要求不严格，不需要像做抗压强度试验那样精心准备试件。岩石强度的大小关系：三轴抗压＞双向抗压＞单向抗压＞抗剪＞抗拉岩石的变形有弹性变形、塑性变形、黏性变形。弹性：岩石在受外力的瞬间即产生变形，而去除外力后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。塑性：岩石受力后变形，在外

4、力去除后变形不能完全恢复的性质。黏性：流体内部阻止其相对流动的一种特性。全应力－应变曲线的五个阶段：1、孔隙压密阶段2、弹性变形阶段3、塑性强化阶段4、残余承载阶段5、力的摩擦阶段。全应力－应变曲线的工程意义：1、预测岩爆2、预测蠕变破坏3、预测循环加载条件下岩石的破坏。泊松比：岩石的横向应变与纵向应变的比值。岩石的扩容：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。岩石的流变性质：指岩石的应力应变关系随时间变化而变化的性质。岩石的流变包括蠕动、松弛、弹性后效。长期强度：指一种岩石发生稳定蠕变和非稳定蠕变的临界应力。蠕变过程的四个阶段：1、瞬时弹性变

5、形阶段2、过渡蠕变阶段3、等速蠕变阶段4、加速蠕变阶段。岩石的各向异性：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现象。横观各向同性体：在岩石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。论述：影响岩石力学性质的主要因素？答：1、矿物成分：矿物硬度越大，岩石的弹性越明显，强度越高。含有不稳定矿物的岩石，其力学性质随时间的变化不稳定。含黏土矿物的岩石，遇水时发生膨胀和软化，强度降低很大。2、岩石的结构构造：岩石的结构对岩石力学性质的影响主要表现在结构的差异上。例如：粒状结构中，等粒

6、结构比非等粒结构强度高；在等粒结构中，细粒结构比粗粒结构强度高。岩石的构造不同所表现的性质也一般不同，如块状构造的岩石多具有各向同性特征，而层状构造岩石具有各向异性特征。3、水：水对岩石力学性质的影响主要体现在以下五个方面，即联结作用、润滑作用、水楔作用、空隙压力作用、溶蚀或潜蚀作用。4、温度：一般来说，随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低。5、加载速度：做单轴压缩试验时施加荷载的速度对岩石的变形性质和强度指标有明显影响。加载速度愈大，测得的弹性模量愈大，获得的强度指标值越高。6、受力状态：岩石的脆性和塑性并非岩石固有性质，它与其受力状态有关，随着

7、受力状态的改变，其脆性和塑性是可以相互转化的。7、风化：新鲜岩石的力学性质和风化岩石的力学性质有着较大的区别，特别是当风化程度很深时，岩石的力学性质会明显降低。简述莫尔强度理论的基本思想、优缺点、适用条件？答：莫尔强度理论的基本思想是认为只有最大主应力和最小主应力对材料破坏有影响。优点：该理论比较全面地反映了岩石的强度特征，它既适用于塑性岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。同时也反映了岩石抗拉强度远小于抗压强度这一特性，并能解释岩石在三向等拉时会破坏，而在三向等压时不会破坏的特点。缺点：忽略了中间主应力的影响。适用条件：只适用于剪破坏，不适用于膨胀或蠕变破坏。结构面