岩体力学资料整理

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1、岩体力学资料整理01、什么是岩石、矿物。岩石：是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。一般认为它是均质的和连续的。矿物：指存在于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。岩体：岩块+结构面岩体是指一定工程范围内的自然地质体，他经历了漫长的自然历史过程，经受了各种地质作用，并在地应力的长期作用下，在其内部保留了各种永久变形和各种地质构造行迹结构面：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，尤其是在地质构造变形过程中形成的。结构体：被结构面分割

2、而形成的岩块，四周均被结构面所包围，这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体成为结构体。02、岩石的成因分类：分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。03、不连续面：包括岩性不连续性和结构不连续性。岩性不连续性：指岩体内岩石性质沿一些界面发生突变；结构不连续性：指岩体中一系列宏观分离面，如断层、节理、劈理等。包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面。04、岩体的力学特征不连续性、各项异性、不均匀性、赋存地质因子的特性05、岩石与岩体的区别岩石是矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。岩体，是指一定工程范围内的自然地质体，它经

3、历了漫长的自然历史过程，经受了各种地质作用，并在地应力的长期作用下，在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹（不整合、褶皱、断层、层里、节理、劈理等不连续面。岩体=岩块+结构面。岩石和岩体的重要区别就是岩体包含若干连续面，岩体的强度远低于岩石强度。06、岩石的密度指标天然密度、饱和密度、干密度、重力密度、颗粒密度107、岩石的含水性质含水率w：天然状态下岩石中水的重量Ww与岩石烘干重量Ws的百分比。w=WW/Ws×100%吸水率Wa：指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量Ww与岩样干重量Ws的百分率。wa=W

4、W/Ws=（Wo-Ws）/Ws×100%08、岩石的渗透性、膨胀性渗透性：岩石在一定水力梯度作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。渗透系数的量纲与速度的量纲相同。（渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特性流体的物理化学特性）膨胀性：指岩石浸水后体积增大的性质。岩石膨胀性一般用膨胀力和膨胀率两项指标表示。09、软化系数软化性：指岩石与水相互作用时强度降低的特性。影响因素：矿物成分（亲水性可溶性）、粒间联结方式（结晶联结胶结联结）、孔隙率、微裂隙发育程度等。岩石的软化性一般用软化系数表示。软化系数是岩样饱水状态下的抗压强度Rcw与

5、干燥状态的抗压强度Rc的比值。ηc=Rcw/Rc，软化系数总是小于1的。10、岩石的强度以及抗压、抗拉、抗剪。岩石强度：指岩石在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力。单轴抗压：岩石试件在无侧限条件下，受轴力作用破坏时单位面积上所承受的荷载。破坏形态：1、圆锥形破坏2、柱状劈裂破坏圆锥破坏是由于试件两端面与试验机承压板之间摩擦力增大造成的。单轴抗压的影响因素：1、承压板的影响。由于试件与承压板刚度不同，会产生端部效应，引起变形不协调造成应力分布不均匀。2、试件尺寸和形状的影响。采用圆柱形试件，方形边角产生应力集中，高径比2—3适宜、

6、3、加载速度的影响。加载速率增加，强度和弹性模量增加，峰值应力越明显/0.5—1MPA4、环境影响：含水率，温度（180度以下不明显，大于180温度越高越小）2抗拉强度：岩石试件在受到轴向拉力后其试件发生破坏时的单位面积所能承受的拉力。测量方法：直接拉伸法、抗弯法、劈裂法、点荷载试验法。抗剪强度：在一定的应力条件下所能抵抗的最大剪力。τ=σtan?+c试验方法：抗剪断试验、抗切试验、弱面剪切强度试验。10、三向压缩特点：岩石的三向压缩强度具有随着所施加的围压的增大，其相应的极限最大主应力也随之增大的特性。真三轴：要求能够分别施加三

7、个方向上的荷载。假三轴：先施加按一定要求设定的围压值，并保持不变，随后施加竖向荷载直至破坏。区别：真三试验的两个水平方向施加的压力不等，假三试验是相等的围压。真三，σ1>σ2>σ3，假三σ1>σ2=σ3影响因素：1、侧向压力的影响。2、试件尺寸的影响。3、加载路径对三向压缩强度的影响4、孔隙压力对岩石三向压缩强度的影响。11、应力应变曲线，全应力曲线应力应变曲线；OA段：曲线稍微向上弯曲，属于压密阶段，这期间岩石中初始的微裂隙受压闭合；AB段：接近于直线，近似于线弹性工作阶段；BC段：曲线向下弯曲，属于非弹性阶段

8、，主要是在平行于荷载方向开始逐渐生成新的微裂隙以及裂隙的不稳定，B点是岩石从弹性转变为非弹性的转折点；CD段：为破坏阶段，C点的纵坐标就是单轴抗压强度RC。全应力曲线：1）原生微裂隙压密阶段：应变率随应力增加而减小；原因：微裂隙闭合（压密）2）弹性