岩石力学的破坏形式和全应力应变曲线应用问题

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1、岩石力学的破坏形式和全应力应变曲线应用问题岩土工程：李兴洋：路世豹中文摘要:岩石和土一样，也是由固体、液体和气体组成的。它的物理性质是指在岩石中三相组分的相对含量不同所表现的物理状态。与工程相关密切的基本物理性质有密度和空隙性。它的破坏形式有哪些，岩石的全应力应变曲线的特殊性，外文摘要:Rockandsoilissame,alsobeasolid,liquidandgascomposition.Itreferstothephysicalpropertiesofrocksthree-phasecomponentsintherelativecontentofdiffe

2、rentdisplaythatphysicalstate.Andengineeringrelatedcloselythebasicphysicalpropertieshavedensityandgapsex.It'sdamageforms,whatareallofrocksstress-straincurveofthespecialandapplicationproblems.关键词：掩饰的破坏、全应力应变曲线目录:一、岩石（体）的基本物理性质。二、岩石的破坏形式。三、什么是全应力应变曲线？为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线？四、关于全应力应变曲线的预测作用

3、。引言：岩石试验是岩石力学的基础，是研究岩石力学与工程的重要手段之一。在我国，随着试验设备和手段的提高，岩石力学的试验水平有了较大的发展。特别是常规的岩石力学试验发展很快，如单轴拉伸压缩试验、三轴压缩试验、岩体抗剪试验、岩石流变试验、断裂试验等。近年来，随着大批重大岩石工程建设的需要，对岩石力学特性试验提出了更高的要求，进行了若干非常规的岩石力学特性试验研究。例如：利用高倍扫描电镜对岩石的细观时效损伤特性所进行的细观试验分析、岩石损伤力学特性的CT试验、岩石声发射试验、膨胀岩的膨胀试验，复杂应力条件下岩石在开挖卸荷条件下的多轴卸荷破坏试验等。正文：一．岩石（体）的

4、基本物理性质岩石和土一样，也是由固体、液体和气体组成的。它的物理性质是指在岩石中三相组分的相对含量不同所表现的物理状态。与工程相关密切的基本物理性质有密度和空隙性。1）岩石的密度（容重）岩石密度（rockdensity）是指单位体积内岩石的质量，单位为g/cm3。它是研究岩石风化、岩体稳定性、围岩压力和选取建筑材料等必需的参数。岩石密度又分为颗粒密度和块体密度，常见岩石的密度列于表1-2。（1）颗粒密度岩石的颗粒密度（ρs）是指岩石固体相部分的质量与其体积的比值。它不包括空隙在内，因此其大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其含量。如基性、超基性岩浆岩，含密度大的矿物比

5、较多，岩石颗粒密度也偏大,一般为2.7～3.2g/cm3；酸性岩浆岩含密度小的矿物较多，岩石颗粒密度也小，其ρs值多在2.5～2.85g/cm3之间变化；而中性岩浆岩则介于上二者之间。又如硅质胶结的石英砂岩，其颗粒密度接近于石英密度；石灰岩和大理岩的颗粒密度多接近于方解石密度，等等。岩石的颗粒密度属实测指标，常用比重瓶法进行测定。（2）块体密度块体密度（或岩石密度）是指岩石单位体积内的质量，按岩石试件的含水状态，又有干密度（ρd）、饱和密度（ρsat）、和天然密度（ρ）之分，在未指明含水状态时一般是指岩石的天然密度。各自的定义如下：ρd=（1-16）ρsat=（1

6、-17）（1-18）式中：ms、msat、m分别为岩石试件的干质量、饱和质量和天然质量；V为试件的体积。岩石的块体密度除与矿物组成有关外，还与岩石的空隙性及含水状态密切相关。致密而裂隙不发育的岩石，块体密度与颗粒密度很接近，随着空隙、裂隙的增加，块体密度相应减小。岩石的块体密度可采用规则试件的量积法及不规则试件的蜡封法测定。2）岩石的空隙性岩石是有较多缺陷的矿物材料，在矿物间往往留有空隙。同时，由于岩石又经受过多种地质营力作用，往往发育有不同成因的结构面，如原生裂隙、风化裂隙及构造裂隙等。所以，岩石的空隙性比土复杂的多，即除了空隙外，还有裂隙存在。另外，岩石中的空

7、隙有些部分往往是互不连通的，而且与大气也不相通。因此，岩石中的空隙有开型空隙和闭空隙之分，开型空隙按其开启程度又有大、小开型空隙之分。与此相对应，可把岩石的空隙率分为总空隙率（n）、总开空隙率（n0）、大开空隙率（nb）、小开空隙率（na）和闭空隙率(nc)几种，各自的定义如下：n=100%=(1-)100%（1-19）n0=100%（1-20）nb=100%（1-21）na=100%=n0-nb（1-22）nc=100%=n-n0（1-23）式中：VV、VVo、VVb、Vva、Vvc分别为岩石中空隙的总体积、总开空隙体积、大开空隙体积、小开空隙体积及闭空隙体积；

8、其它符号意