第一章 认识岩石力学

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1、1认识岩石力学第一章绪论岩体力学（RockMechanics）研究岩体在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科，也被称为岩石力学。它是力学的一个分支。研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩体工程问题。它是一门新兴的，与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。岩石力学的定义美国科学院岩石力学委员会1966年对岩石力学给予如下的定义：岩石力学是研究岩石的力学性能的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的力学分支。

2、这个定义指出了岩石（岩体）是一种天然材料与其赋存的地质环境、形成历史、地壳运动以及工程因素之间的联系。岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。构造（construction）:组成成分的空间分布及其相互间排列关系。第一节岩石与岩体rockandrockmass矿物（mineral）：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。结构（structure）：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况。自然元素矿物硫化物矿物氧化物和氢氧化物矿物赤铁矿磁铁矿硫酸盐

3、矿物碳酸盐矿物硅酸盐矿物硅酸盐矿物沉积岩：强度不稳定，各向异性变质岩：不稳定与变质程度和原岩性质有关岩浆岩：强度高、均质性好岩石是天然产出的有一定结构构造的矿物集合体，是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。例如，石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。岩石分类第1章绪论形成矿物的地质作用火成作用岩浆矿物热液矿物火山矿物沉积作用风化矿物沉积矿物变质作用热变质矿物区域变质矿物第1章绪论岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩（ign

4、eousrocks）。它主要构成了深部地壳和上地幔，约占整个地壳的65%。火山作用与火成岩第1章绪论火成岩命名原则第1章绪论花岗岩闪长岩辉绿岩玄武岩云英岩流纹岩沉积岩（sedimentaryrock）是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石。地壳表面以沉积岩为主，它们约占大陆面积的75%，洋底几乎全部为沉积物所覆盖。第1章绪论沉积作用与沉积岩第1章绪论沉积岩的分类第1章绪论角砾岩煤泥炭白云质微晶灰岩页岩凝灰砂岩变质岩（metamorphicrock）是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩由

5、于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。第1章绪论变质作用与变质岩第1章绪论蓝田玉（蛇纹石化大理岩）大理岩和田玉（变质角闪石岩）第1章绪论千枚岩黑云母片麻岩蛇纹石大理岩蛇纹岩云母片岩角闪岩岩体结构岩体结构包括两个基本要素，结构面和结构体。结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面，包括物质的分界面和不连续面，它是在地质发展历史中，尤其是地质构造变形过程中形成的。被结构面分割而形成的岩块，四周均被结构面所包围，这种由不同产状的

6、结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。不同类型的岩体结构单元在岩体内的组合、排列形式称为岩体结构。第1章绪论①不连续；②各向异性；③不均匀性；④赋存地质因子的特性（水、气、热、初应力）。岩体的力学特征课堂思考岩石、岩体、土、岩块、砂子有何区别核废料的处理，盐矿油气储存：能够储存石油与天然气的岩层叫做储油层，也叫做储层。能够储存石油与天然气的岩层叫做储油层，也叫做储层。除了具孔隙的砂岩与砾岩等以外，含有孔洞的石灰岩和各种含有裂缝岩石都可以形成储油层。沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类都具有储油气性能。岩石的用途(1)用来进行工程建设(2)用来做成建筑用

7、石材。例如：地板、墙壁……(3)大理岩除了是很好的建筑石材外，也可以加工制成桌子、椅子或雕塑石像。(4)板岩，原住民经常就地取材，将它用来盖房子、铺设地板等。(5)石灰岩是制造水泥的原料。(6)安山岩可用来做成建筑用的石材。例如：地板、柱子、墙壁、石雕等。(7)硫磺是制造火柴、鞭炮、火药、橡胶等的原料。(8)云母可作为隔热或绝缘的材料。(9)石英是制作玻璃及半导体的原料。(10)水晶可加工制作成各种装饰品。(11)方解石是制造水泥的原料。(12)石墨是制作铅笔笔芯的原料。(13)滑石可制成滑石粉和爽身粉。(14)防火衣是石棉做成的。(15)石膏是制

8、造粉笔或做成塑像。(16)岩石和矿物风化后，变成土壤，有了土壤，植物才能生长(17)核废料保存1.2岩体力学的研究任务与内