岩石力学课程总复习

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1、岩石力学复习指导课程主要内容岩石的力学性质2本构关系和强度准则4岩石的物理性质31岩体与结构面的力学性质33岩石地下工程35地应力测量及计算6岩石边坡工程371第一章岩石的物理性质岩石的工程性质岩石的物理性质2第一章岩石的物理性质1）岩浆岩的性质岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。但各类岩石的工程性质差异很大。深成岩具结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙度小、裂隙较不发育，岩块大、整体稳定性好，但值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成，抗风化能力较差，特别是含铁镁质较多的基性岩，则更易风化破碎，故应注意对其风化程度和深度的调查研究。浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石

2、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。/岩石的工程性质3第一章岩石的物理性质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

3、小，可作为隔水层和防渗层。化学岩和生物化学岩抗水性弱，常具不同程度的可溶性。硅质成分化学岩的强度较高，但性脆易裂，整体性差。碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩等具中等强度，一般能满足水工设计要求，但存在于其中的各种不同形态的喀斯特，往往成为集中渗漏的通道。易溶的石膏、岩盐等化学岩，往往以夹层或透镜体存在于其他沉积岩中，质软，浸水易溶解，常常导致地基和边坡的失稳。4第一章岩石的物理性质3）变质岩的性质变质岩的工程性质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近。一般情况下，由于原岩矿物成分在高温高压下重结晶的结果，岩石的力学强度较变质前相对增高。变质岩的片理构造(包括板状、千枚状、片状及片麻状构造)会

4、使岩石具有各向异性特征，水工建筑中应注意研究其在垂直及平行于片理构造方向上工程性质的变化。5第一章岩石的物理性质岩石的物理性质强度其组成矿物的强度越大，岩石的强度就越大。岩石的密度孔隙度岩石的孔隙度是岩石孔隙的总体积与岩石总体积之比，常用百分数表示。渗透性在压力作用下，岩石允许流体通过的性质膨胀性、崩解性及软化性水理性6第二章岩石的力学性质岩石的强度：岩石抵抗外力作用的能力，岩石破坏时能够承受的最大应力。a.单向抗压强度b.单向抗拉强度c.剪切强度d.三轴抗压强度岩石的变形：岩石在外力作用下发生形态（形状、体积）变化。a.单向压缩变形b.反复加载变形c.三轴压缩变形d.剪切变形71)实验方法

5、a.试件标准立方体50×50×50mm或70×70×70mm圆柱体，但使用最广泛的是圆柱体。圆柱体直径D一般不小于50mm。L/D=2.5~3.0（国际岩石力学委员会ISRM建议的尺寸）要求：两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm；两端面垂直于轴线误差±0.25度。加载速率：0.5～0.8Pa/s第二章岩石的力学性质8拉伸破坏试验分直接试验和间接试验（巴西试验法）两类。b.相应的实验类型剪切强度试验分为非限制性剪切强度试验和限制性剪切强度试验二类a.单面剪切试验，b.冲击剪切试验,c.双面剪切试验，d.扭转剪切试验，a.直剪仪（剪切盒）压剪试验（单面剪）b.立方体试件单面剪试验c.试件端

6、部受压双面剪试验d.角模压剪试验（变角剪切试验）第二章岩石的力学性质9第二章岩石的力学性质三轴试验是限制性抗压强度试验真三轴加载:试件为立方体，应力状态：σ1>σ2>σ3假三轴试验:，试件为圆柱体，应力状态：σ1>σ2=σ3102)岩石变形性质的几个基本概念a）弹性：物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力(卸载)后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质称为弹性。弹性体按其应力－应变关系又可分为：线弹性体：应力－应变呈直线关系。非线性弹性体：应力—应变呈非直线的关系。b)塑性：物体受力后产生变形，在外力去除（卸载）后变形不能完全恢复的性质，称为塑性。c）黏性:物体受力后变形不能在瞬时完成

7、，且应变速率随应力增加而增加的性质，称为粘性。σ=ηdε/dt第二章岩石的力学性质11d）脆性:物体受力后，变形很小时就发生破裂的性质。工程上一般以5％为标准进行划分，总应变大于5％者为塑性材料，反之为脆性材料。e）延性:物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质，称为延性。第二章岩石的力学性质123)全应力－应变曲线的工程意义a）全应力－应变曲线的特征刚性试验机获得的全应力－应变曲线,岩石变形分为下列四个