岩石力学总结
岩石力学主要知识点
1、岩石力学定义:研究岩石的力学性状（behaviour）的一门理论科学，同时也是应用科学；是力学的一个分支；研究岩石对于各种物理环境的力场所产生的效应。
初期阶段（地应力）：海姆静水压力假说，朗金假说，金尼克假说：经验理论阶段：普世理论，太沙基理论。
2、地下工程的特点:1).岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如岩石具有节理和塑性段的扩容(剪胀)现象等；2).地下工程是先受力(原岩应力)，后挖洞(开巷)；3).深埋巷道属于无限城问题，影响圈内自重可以忽略；4).大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；5).围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移；6).地下工程结构容许超负荷时具有可缩性；7).地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力；8).几何不稳定结构在地下可以是稳定的.3、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素：1).矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物;2).结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况；3).构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系。
4、岩石力学是固体力学的一个分支。
在固体力学的基本方程中，平衡方程和几何方程都与材料性质无关，而本构方程（物理方程/物性方程）和强度准则因材料而异。
岩石的基本力学性质主要包括2大类，即岩石的变形性质和岩石的强度性质。
5、研究岩石变形性质的目的，是建立岩石自身特有的本构关系或本构方程(constitutive law or equation)，并确定相关参数。
研究岩石强度性质的目的，是建立适应岩石特点的强度准则，并确定相关参数。
6、岩石强度：岩石介质破坏时所能承受的极限应力；单轴抗压强度、单轴抗拉强度、多轴强度、抗剪强度。
7、研究岩石强度的意义：1）.岩石分类、分级中的重要数量指标；2).作为强度准则判别：当前计算点处于全应力应变曲线哪个区；3).计算处或测定处的岩土工程是否稳定；4).在简单地下工程条件下，可作为极限平衡条件(塑性条件)，求解弹塑性问题的塑性区范围，以及弹性区和塑性区的应力与位移.8、岩石的破坏形式:1).拉伸破坏: (a)为直接拉伸，(b)为劈裂破坏2).剪切破坏3)塑性流动4).拉剪组合9、岩石单轴强度定义:岩石试件在无侧限和单轴压力作用下抵抗破坏的极限能力；公式: σc=P/A 式中，σc——单轴抗压强度，MPa，也称无侧限强度；P——无侧限条件下岩石试件的轴向破坏荷载; A ——试件的截面面积。
岩石力学重点总结
岩石岩体区别:岩石可以瞧作就是一种材料,岩体就是岩石与各种不连续面的组合体;岩石可以瞧作就是均质的,岩体就是非均质的(在一定的工程范围内);岩石具有弹、塑、粘弹性,岩体受结构面控制,性质更复杂,强度更低;岩体通常就是指一定工程范围内的地质体,岩石则无此概念。
岩石力学就是一门研究岩石在外界因素(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。
又称岩体力学,就是力学的一个分支。
研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。
它就是一门新兴的,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。
研究对象:对象:岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分;复杂性:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等)研究的基本内容:基本理论岩体地应力材料实验——三大部分→岩体的强度工程应用岩体的变形裂隙水力学研究方法: 物理模拟→岩石物理力学性质常规实验,地质力学模型试验;数学模型→如有限元等数值模拟;理论分析→用新的力学分支,理论研究岩石力学问题;由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此,有必要引入刻划不均一程度的参数。
各向异性:指岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。
岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手,1.岩石的容重:指单位体积岩石的重量。
2、比重(Gs)指岩石干重量除以岩石的实体积(不含孔隙体积)的干容重与4?c 水的容重的比值。
3、孔隙率(n%)指岩石内孔隙体积与总体积之比。
4、天然含水量:指天然状态下,岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。
5、吸水率:指岩石在常温条件下浸水48小时后,岩石内的含水量与岩石干容重的比值。
6、饱与含水率:指岩样在强制状态(真空、煮沸或高压)下,岩样最大吸水量与岩石干重量比值。
岩石力学
类型Ⅰ应力与应变关系是一直线或者近似直线，直到试件发生突然破坏为止。由于塑性阶段不明显，这些岩石被称为弹性岩石。例如：玄武岩、石英岩、白云岩以及极坚固的石灰岩。
类型Ⅱ应力较低时，应力—应变曲线近似于直线，当应力增加到一定数值后，应力—应变曲线向下弯曲，随着应力逐渐增加而曲线斜率也就越变越小，直至破坏。由于这些岩石低应力时表现出弹性，高应力时表现出塑性，所以被称为弹—塑性岩石。例如：较弱的石灰岩、泥岩以及凝灰岩等。
（2）周边应力情况r=a ,则： = =0，
14、普氏地压学说
（1）两帮稳定
顶压集度q，顶压为Qd。
（2）两帮不稳定
15、平面破坏计算
Janbu法：（1）假设条件：垂直条块侧面上的作用力位于滑面之上1/3条块高处；作用于条块上的重力、反力通过条块底面的中点。（2）Janbu法满足平衡的条件有：条块水平方向力平衡；②条块垂直方向力平衡；③条块绕分块底滑面中点力矩平衡。（3）主要特点及使用条件：Janbu法计算稳定系数的特点是，满足所有静力平衡条件，所以是严格方法之一。但其推力线的假定必须符合条间力的合理性要求。可用于非圆弧滑动。
4、维护岩石地下工程稳定的基本原则：（1）合理利用和充分发挥岩体强度（2）改善围岩的应力条件
（3）合理支护（4）强调监测和信息反馈
5、锚杆工作特点：通过置入岩体内部的锚杆，提高围岩的稳定能力，完成其支护作用。锚杆支护迅速及时，效果良好。力学作用：组合岩层（梁、拱）的作用，挤压加固作用和悬吊岩块作用。端部锚固锚杆受拉伸作用，全长锚固锚杆的受力有剪切力，拉应力。
类型Ⅴ基本上与类型Ⅳ相同，也呈S型，不过曲线斜率较平缓。一般发生在压缩性较高的岩石中。应力垂直于片理的片岩具有这种性质。
(完整版),岩石力学总结,推荐文档
抗剪切强度：岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力 三轴抗压强度：岩石在三向压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最
大压应力 端部效应其消除方法：润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）加长试件 岩石的变形：岩石在外力作用下发生形态（形状、体积）变化。 岩石变形过程中表现出弹性、塑性、粘性、脆性和延性等性质
煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术 铁路隧道设计和施工技术 水库诱发地 震的预报问题 地震预报中的岩石力学问题 岩体力学的研究对象： 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
岩体力学的发展历程：
20 世纪以前萌芽阶段 宋应星《天工开物》 古德恩维地表移动范围
20 世纪初到 20 世纪 50 年代第二阶段 松散介质学派 卡曼型三轴试验机 三下
②塑性滞回环：则每次加、卸载曲线都形成一个塑性滞回环。这些塑性滞回环
随着加、卸载的次数增加而愈来愈狭窄，并且彼此愈来愈近，岩石愈来愈接近
弹性变形，一直到某次循环没有塑性变形为止，如图中的 HH‘环。
③临界应力：当循环应力峰值小于某一数值时，循环次数即使很多，也不会导
致试件破坏；而超过这一数值岩石将在某次循环中发生破坏（疲劳破坏），这一
6
RMR Ri i 1
岩石分类评价 1. 岩石普氏系数(f=σc/10)分类法
2. 岩石质量指标 RQD
3. RMR(Rock Mass Rating)值分类法 六个参数 完整岩石强度 岩芯质量指标 节理间距
节理条件 地下水条件 节理走向或倾向
4. 巴顿岩体质量分类（Q 分类)
5.岩体基本质量分级－－计算 BQ 第三章
数值称为临界应力。此时，给定的应力称为疲劳强度。
岩石力学 知识点整理
岩石力学第一章 绪论1、岩石力学是研究岩石或者岩体在受力的情况下变形、屈服、破坏及破坏后的力学效应。
2、岩石的吸水率的定义。
演示吸水率是指岩石在大气压力下吸收水的质量w m 与岩石固体颗粒质量s m 之比的百分数表示，一般以a w 表示，即w 0s a s sm w 100%m m m m -==⨯ 第二章 岩石的物理力学性质1、影响岩石的固有属性的因素主要包括试件尺寸、试件形状、三维尺寸比例、加载速度、湿度等。
2、简述量积法测量岩石容重的适用条件和基本原理。
适用条件：凡能制备成规则试样的岩石均可基本原理：G/A*HH ：均高；A ：平均断面；G ：重量3、简述劈裂试验测岩石抗压强度的基本原理。
在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，将施加的压力变为线性荷载以使试件内部产生垂直于上下荷载作用方向的拉应力在对径压缩时圆盘中心点的压应力值为拉应力值的3倍而岩石的抗拉强度是抗压强度的1/10，岩石在受压破坏前就被抗拉应力破坏4、简述蜡封法测量岩石容重的适用条件和基本原理。
适用条件：不能用量积法或水中称量法（非规则岩石试样且遇水易崩解，溶解及干缩湿胀的岩石） 基本原理：阿基米德浮力原理首先选取有代表性的岩样在105~110℃温度下烘干24小时。
取出，系上细线，称岩样重量（g s ）,持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查岩样周围的蜡膜，若有起泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的重量（g 1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其重量（g 2），则岩石的干容重（γd ）为：γd =g s /[（g 1-g 2）/γw -（g 1-g s ）/γn]式中，γn 为蜡的容重（kN/m 3），.γw 为水的容重（kN/m 3）附注：1. g 1- g 2即是试块受到的浮力，除以水的密度，（g 1- g 2）/γw 即整个试块体积。
2. （g 1- g s ）/γn 为蜡的体积第三章 岩石的力学性质1、岩石的抗压强度随着围压的增大而(增大或减小)?增大而增大。
岩石力学总结
第一章1 岩石中存在一些如矿物解理，微裂隙，粒间空隙，晶格缺陷，晶格边界等内部缺陷，统称微结构面。
2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。
3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小，形状，排列，结构连接特点及岩石中的微结构面。
其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。
4岩石中结构连接的类型主要有两种：结晶连接，胶结连接。
5 岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。
它包括矿物的解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。
6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。
7 岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率，岩石的密度等基本属性。
8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。
9岩石的水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。
包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。
10 岩石的天然含水率rdw m m w =w m 表示岩石中水的质量，岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。
它取决于岩石孔隙的数量，大小，开闭程度和分布情况。
表征岩石吸水性的指标有吸水率，饱和吸水率和饱水系数。
岩石吸水率drdr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量，o m 为岩石浸水48小时后的总质量。
12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下（高压，真空或煮沸）岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。
13岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。
可用渗透系数衡量。
主要取决于岩石孔隙的大小，方向及相互连通情况。
A dxdh k q x = K 为岩石的渗透系数，h 为水头的高度，Ａ为垂直于Ｘ方向的截面面积，qx 为沿Ｘ方向水的流量。
透水性物理意义：是介质对某种特定流体的渗透能力，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。
扩容岩石力学知识点总结
扩容岩石力学知识点总结一、岩石的力学性质1. 岩石的本构关系岩石的本构关系描述了岩石受力后的应力-应变关系，是岩石力学研究的核心内容之一。
根据岩石的本构关系，可以推导得到岩石的弹性模量、剪切模量等力学参数，这些参数对于岩石的工程应用至关重要。
2. 岩石的强度特性岩石的强度特性是指岩石在受到外力作用时的抗压、抗拉、抗剪等力学性能。
岩石的强度特性直接影响着岩石的工程应用能力，因此对于岩石的强度特性的研究至关重要。
3. 岩石的弹性模量岩石的弹性模量是描述岩石在受力作用下的弹性变形特性的重要参数，它是岩石的抗压、抗拉等性能的基础。
岩石的弹性模量是岩石力学研究的重要内容之一。
二、岩石的变形和破坏规律1. 岩石的变形规律岩石在受到外力作用时会发生变形，其变形规律主要表现为岩石的弹性变形和塑性变形。
岩石的变形规律是岩石力学研究的重要内容之一。
2. 岩石的破坏规律岩石在受到外力作用时会发生破坏，其破坏规律主要表现为岩石的压缩破坏、拉伸破坏、剪切破坏等。
岩石的破坏规律是岩石力学研究的重要内容之一。
三、岩石力学的实际应用1. 岩石工程设计岩石力学的研究成果可以应用于岩石工程设计中，包括隧道工程、坝基工程、矿山工程等。
岩石工程设计是岩石力学的重要应用领域之一。
2. 地质灾害防治岩石力学的研究成果可以应用于地质灾害防治工程中，包括滑坡治理、岩体稳定性评价等。
地质灾害防治是岩石力学的重要应用领域之一。
3. 岩石勘查岩石力学的研究成果可以应用于岩石勘查工作中，包括岩石性质测试、岩体稳定性评价等。
岩石勘查是岩石力学的重要应用领域之一。
总之，岩石力学是一门重要的土木工程岩土力学的分支学科，对于地下工程、矿山开采、地质灾害防治等方面具有重要的理论和实际意义。
希望本文的内容能够为岩石力学的学习和研究提供一定的参考和帮助。
岩石力学知识点整理
岩石力学知识点整理采矿 12-1 班矿山岩石力学知识点整理一、名词解释 1. 岩石力学：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的科学。
2. 质量密度（ρ）和重力密度(γ)：单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。
单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。
所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。
γ＝ G/Vγ＝ρg (kN /m3)式中：G――岩石试件的重量(kN) ；V——岩石试件的体积(m3)3. 岩石的相对密度就是指岩石的干重量除以岩石的实体积（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与 1 个大气压下 40C 纯水的容重之比值。
Gs——岩石的相对密度；GsWs Vs? wWs——干燥岩石的重量(kN);Vs——岩石固体体积(m3);w —— 40C 时水的重度（kN/m3）4. 孔隙率是岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。
n ? VV ? 100% Vn ? 1? ?d Gs?w5. 孔隙比是指岩石试件内孔隙的体积（V v)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。
e ? VV ? VV ? n Vs V ? VV 1 ? n1采矿 12-1 班6. 岩石含水率(V1 )：是指天然状态下岩石中水的重量W1 与岩石烘干重量Wd 之比。
V1W1 Wd100%7.岩石的饱水率（V2 ）是指高压（150 个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量W2 与岩石干重量之比，即V2W2 Wd100%8.岩石的饱水系数（ KS ）是指岩石的吸水率与饱水率之比，即 KSV1 V29. 软化系数：是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度（? c ）与在干燥状态下的抗压强度（? 'c ）的比值，即??c ? 'c。
10. 透水性是指在一定的压力作用下，地下水可以透过岩石的性能称为岩石的透水性，其衡量指标为渗透率。
11.岩石的碎胀性是指岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。
12.结构面：是指具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面。
岩石力学总结
1.试述库仑准则和莫尔假定的基本内容，并说明对其研究的工程实际意义。
（补：莫尔假定的优缺点）该准则是1773年由库仑引入的，他认为趋于使一平面产生破坏的剪应力受到材料的内聚力和乘以常数的平面的法应力的抵抗，即|τ| = S 0 + μσ其中，σ和τ是该破坏平面的法向应力和剪应力，S 0可以看作是材料的固有剪切强度的常数，μ是材料的内摩擦系数的常数。
根据该理论可以推论出，当岩石发生破坏时所产生的破裂面将有两个可能的共轭破裂面，且均通过中间主应力的方向，并与最大主应力方向成夹角(φπ2141-)，这里的内摩擦角μφ1tan -=。
莫尔假定是莫尔于1900年提出的一种剪切破坏理论，该理论认为岩石受压后产生的破坏主要是由于岩石中出现的最大有效剪应力所引起，并提出当剪切破坏在一平面上发生时，该破坏平面上的法向应力σ和剪应力τ由材料的函数特征关系式联系：|τ| = f （σ）按莫尔假定可以看出：①岩石的破坏强度是随其受力条件而变化的，周向应力越高破坏强度越大；②岩石在三向受压时的破坏强度仅与最大和最小主应力有关，而与中间主应力无关；③三向等压条件下，莫尔应力圆是法向应力σ轴上的一个点圆，不可能与莫尔包络线相切，因而岩石也不可能破坏；④岩石的破裂面并不与岩石中的最大剪应力面相重合，而是取决于其极限莫尔应力圆与莫尔包络线相切处切点的位置，这也说明岩石的破裂不仅与破裂面上的剪应力有关，也与破裂面上出现的法向正应力和表征岩性的内聚力和内摩擦角有关。
总之，莫尔假定考虑了岩石的受力状态、周向应力约束的影响和岩石的本身性能，能较全面的反映岩石的破坏强度特征，但该假定忽视了中间主应力对岩石破坏强度的影响，而事实证明中间主应力对其破坏强度是有一定程度影响的。
补：摩尔判据的优点是：①在判断复杂应力状态下岩石是否发生破坏以及破坏面的方向时，很简单，也很方便；②能比较真实地反映岩石的抗剪特性；③可以解释为什么在三向等拉时会发生破坏，而在三向等压时不会发生破坏。
岩石力学知识点总结
岩石力学知识点总结一、岩石的力学性质岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的响应和变形规律，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等。
这些性质对于工程设计和地质灾害的防治非常重要。
岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度、水分含量等。
1. 抗压强度抗压强度是指岩石在受到垂直方向外力作用下的抵抗能力。
岩石的抗压强度可以通过实验或者间接方法来进行测定，通常以MPa为单位。
抗压强度受到岩石成分和密度的影响，通常晶体颗粒越大、结晶度越高的岩石其抗压强度越高。
2. 抗拉强度抗拉强度是指岩石在受到拉伸力作用下的抵抗能力。
通常岩石的抗拉强度远远低于其抗压强度，因为岩石在自然界中很少受到拉力的作用。
抗拉强度常常通过实验来进行测定，其数值对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要意义。
3. 抗剪强度抗剪强度是指岩石在受到切割或者剪切力作用下的抵抗能力。
岩石的抗剪强度与其结构和组成有关，一般来说，岩石中存在着一定的位移面和剪切面，这些面的摩擦和滑移对于岩石的抗剪强度产生了重要的影响。
4. 弹性模量弹性模量是指岩石在受到外力作用下的弹性变形能力。
弹性模量也叫做“模量”，其数值越高，说明岩石在受到外力作用下的变形越小。
弹性模量对于岩石的岩石工程设计和地质灾害防治具有重要的意义。
二、岩石的变形和破坏规律岩石在受到外力作用下会发生变形和破坏，其变形和破坏规律对于地质工程的设计和地质灾害的防治具有重要的意义。
岩石的变形和破坏规律受到多种因素的影响，包括岩石的力学性质、结构、孔隙度、水分含量等。
1. 岩石的变形规律岩石在受到外力作用下会发生变形，其变形规律通常表现为弹性变形、塑性变形和破坏。
弹性变形是指岩石在受到外力作用后能够恢复原状的变形，塑性变形是指岩石在受到外力作用后不能够恢复原状的变形，破坏是指岩石在受到外力作用后达到极限状态，无法继续承受力的作用。
2. 岩石的破坏规律岩石在受到外力作用下会发生破坏，其破坏规律通常表现为压缩破坏、拉伸破坏和剪切破坏。
岩石力学重要知识点总结,期末考试复习
第一章1.岩石力学：固体力学的分支，研究岩石在不同物理环境的力场中产生力学效应的学科，也称为岩体力学。
研究对象：岩石与岩体2.岩石：地质作用下矿物或岩屑按一定规律聚集形成的自然物体。
可以有微小裂纹、间隙、层理等缺陷，但没有弱面，是较完整的岩块。
3.影响岩石的力学和物理性质的三个重要因素：（1）矿物：构成岩石的自然元素和化合物，如方解石、石英、云母等。
（2）结构：构成岩石的物质成分、颗粒大小和形状、相互结合情况。
（3）构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系。
4. 岩石按成因分类（1）岩浆岩：岩浆冷凝形成，也称火成岩。
大数由结晶矿物组成，成分和物性均一稳定，强度较高。
代表：玄武岩、花岗岩。
（2）沉积岩：母岩经风化剥蚀、搬运、海湖沉积、硬结成岩，由颗粒和胶结物组成，显著层状特点。
力学特性与矿物、岩屑、胶结物、沉积环境相关。
代表：砾岩、砂岩、石灰岩。
（3）变质岩：地壳中母岩受变质作用(高温、高压及化学流体)形成。
力学性能与母岩性质、变质作用及变质程度有关。
代表：大理岩、石英岩。
注：沉积岩和变质岩的层理构造产生各向异性特征，应注意垂直及平行于层理构造方向工程性质的变化。
5. 岩体：在地质环境中经受变形、破坏，具有一定结构的地质体。
包括岩石结构体和一定的结构面(地质构造形迹)，强度远小于岩石。
6.岩体结构要素：结构面和结构体（1）结构面：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，如断层、节理、层理、片理、裂隙等。
结构面产状、切割密度、粗糙度和黏结力、填充物性质等是评定岩体强度和稳定性能的重要依据。
（2）结构体：四周被不同产状结构面分割包围的岩块。
常见的结构体形式：块状、柱状、板状、菱形、楔形等。
7. 岩体结构类型及特征8.岩体特征（1）岩体是非均质各向异性材料；（2）岩体内存在着原始应力场。
主要包括重力和地质构造力，重力应力场以铅垂应力为主，构造应力场是以水平应力为主。
（3）岩体内存在着一个裂隙系统。
岩石物理力学性质-知识归纳整理
1 岩石的物理力学性质岩石是由固体相、液体相和蔼体相组成的多相体系。
理论以为，岩石中固体相的组分和三相之间的比例关系及其相互作用决定了岩石的性质。
在研究和分析岩石受力后的力学表现时，必然要联系到岩石的某些物理性质指标。
岩石物理性质：岩石由于其固体相的组分和三相之间的比例关系及其相互作用所表现出来的性质。
主要包括基本物理性质和水理性质。
岩石在受到外力作用下所表现出来的性质称为岩石的力学性质。
岩石的力学性质主要有变形性质和强度性质，在静荷载和动荷载作用时，岩石的力学性质是有所不同的，表如今性质指标的差异上。
岩石的物理力学性质通常经过岩石物理力学性质测试才干确定。
1.1 岩石的基本物理性质指标 反映岩石组分及结构特征的物理量称为岩石的物理性质指标，这里主要是指一些基本属性：密度、比重、孔隙性、水理性等。
反映了岩石的组分和三相之间的比例关系。
为了测定这些指标，一股都采用岩样在室内作试验，，必要时也可以在天然露头上或探洞(井)中举行现场试骀。
在选用岩样时应思量到它们对所研究地质单元的代表性并尽可能地保持其天然结构。
最好采用同一岩样逐次地测定岩石的各种物理性质指标。
下面分述各种物理性质指标。
1.1.1 岩石的密度和重度(容重)1、定义密度：单位体积岩石(包括岩石内空隙体积在内)所具有的质量。
重度(容重)：单位体积岩石所受的重力。
2、计算式密度：V M =ρ(g/cm 3，t/m 3)容重度：V MgV W ==ρ(kN/m 3)密度与重度的关系：γ=ρg。
上述各式中，M —岩石质量；W —岩石分量；V —岩石体积(包括空隙在内)；g 为重力加速度，g=9.8m/s 2，工程上普通取10m/s 2。
密度与容重的种类：天然密度ρ、干密度ρd 、饱和密度ρsat 。
天然密度与干密度的关系：ρ=ρd (1+0.01ω)(ω为含水率，以百分数计)。
3、影响因素 影响岩石密度大小的因素：矿物成分、孔隙及微裂隙发育程度、含水量。
岩石力学期末复习总结
岩石力学期末复习总结岩石力学期末复习一、知识点部分1.线密度K"：指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数2.粗糙度：可用粗糙系数JRC表示，随粗糙度的增大，结构面的摩擦角也增大3.结构面填充分类：薄膜填充、断续填充、连续填充、层厚填充4.疲劳强度：疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。
5.流变：在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间而变化的现象6.弹性后效：弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象。
在去除载荷后，不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状，应变恢复总是落后于应力7.三轴压缩强度：试件在三向应力作用下能抵抗的最大轴向应力i.σ$%=$'()*?$,()*?σ-+2C$'()*?$,()*?ii.σ$%=σ-tan445°+?4+2C tan(45°+?4)8.RQD：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数9.本构关系（名词解释）：指岩体在外力作用下，应力或应力速率与其应变或应变速率的关系10.强度理论：采用判断推理的方法，推测材料在复杂应力状态下破坏原因，从而建立强度准则的假说11.典型岩体变形的本构规律1)弹性均质完整结构岩体变形本构规律2)弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构规律3)黏弹性材料块状或平卧层状完整结构岩体变形本构规律12.围岩压力：地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力13.形变围岩压力：由于围岩塑性变形，如塑性挤入、膨胀内鼓、弯折内鼓等形成的挤压力14.松动围岩压力：由于围岩拉裂塌落、块体滑移及重力坍塌等破坏引起的压力15.冲击围岩压力：由岩爆形成的一种特殊围岩压力16.岩爆：在具有高天然应力的弹脆性岩体中，进行各种有目的的地下开挖工程时，由开挖卸载及特殊地质构造作用引起开挖周边岩体中应力高度集中，岩体中积聚了很高的弹性应变能。
岩石力学知识点整理
岩石主要物质成分正长石，斜长石，石英，黑云母，白云母，辉石，橄榄石角闪石，方解石，白云石，高岭石，赤铁矿基性岩与超基性岩易风化是由于它们主要由易风化的辉石，橄榄石和基性斜长石组成岩石结构连结类型结晶连结，岩石中的矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起胶结连结，岩石中的矿物颗粒通过胶结物连结在一起微结构面，是存在于矿物颗粒内部及矿物颗粒与矿物集合体之间微小的弱面或空隙包括矿物的解理面，矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面晶粒边界，矿物晶体内各粒子之间由离子键，原子键，分子键等相连接，由于矿物表面晶粒电价不平衡而使矿物表面产生一定的粘结力，而这种粘结力比起矿物内部的键要小很多，因此晶粒边界相对软弱微裂隙，矿物颗粒内及颗粒之间多呈闭合状态的破裂迹线，又称显微裂隙晶格缺陷，有由于晶体外原子入侵引起的化学上的缺陷，也有由于化学比例或原子重新排列的毛病引起的物理上的缺陷，与岩石的塑性变形有关粒间空隙，多在成岩过程中形成，如结晶石晶粒之间的小空隙，碎屑岩中由于胶结物填充不完全而留下的空隙，对岩石的透水性和压缩性有较大影响岩石按地质成因分类岩浆岩深成岩，常形成较大入侵体，颗粒均匀，多为中粗粒状结构，致密坚硬，孔隙很小，力学强度高，透水性较差，抗水性较强浅成岩，成分与深成岩相似，但产状与结构不相同，均匀性差，与其他岩种相比，性能较好喷出岩，结构较复杂，岩性不均一，连续性差，透水性较强，软弱结构面较发育沉积岩火山碎屑岩，具有岩浆和普通沉积岩的双重特性和过渡关系，各类火山岩性质差别较大胶结碎屑岩，是由沉积物经过胶结，成岩固结硬化的岩石，其性质取决于胶结物成分，胶结形式和碎屑物成分和特点粘土岩，包括页岩和泥岩，性质较差化学岩和生物岩，碳酸盐类岩石，其中石灰石分布最广，结构致密，坚硬，强度高变质岩，在已有岩石的基础上，经过变质混合作用形成，由于形成过程中形成的温度和压力不同而具有不同的性质，形成变质岩特有的片理，剥理，片麻结构等，具有明显的不均匀性和各向异性接触变质岩，侵入体周围形成岩体，透水性强，抗风化能力差动力变质岩，构造作用产生的断裂带及附近受到影响的岩石，它胶结不好，裂隙，空隙较多，透水性强，强度低区域变质岩，这种变质岩分布范围广，厚度大，变质程度均一，一般块状岩石性质较好，层状片状性质较差岩石破坏形式XI犬共轭斜面剪切破坏单斜面剪切破坏拉伸破坏劈裂法破坏面上出现拉应力在对径压缩的圆盘中心点压应力值是拉应力值的三倍，而岩石的抗压强度是抗拉强度的5至20倍，因此试件在达到抗压强度前已被抗拉应力破坏，故破坏面上会出现拉应力全应力应变曲线，能显示岩石在受压破坏过程中的应力应变特性，尤其是破坏后的强度和力学性质的变化规律，由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，当试件要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线预测岩爆，左半部分表示当到达峰值强度时，积累在试件中的应变能，右半部分表示岩石从破坏到完全破坏整个过程中所释放的能量，若A> B,则可能发生岩爆，若A v B,则不会发生岩爆预测蠕变，当岩石应力小于H点时，岩石不会蠕变，当岩石应力大于H点小于I点时，岩石会发生稳定蠕变，但不会破坏，当岩石应力大于I 点，岩石发生不稳定蠕变，最终岩石会破坏预测反复加载卸载条件下岩石的破坏，在低应力条件下，进行反复加载卸载，岩石破坏时的循环次数比在高应力条件下进行反复加载卸载的循环次数要多，当反复加载卸载曲线与全应力应变曲线相交，岩石破坏三轴压缩试验力学性质改变围压增大，岩石抗压强度增大，破坏时的变形增大，弹性极限增大，全应力应变曲线发生明显变化，岩石性质变化，由弹脆性——弹塑性——应变硬化莫尔强度包络线，三轴抗压强度试验得出，对于同一种岩石的不同试件或不同试验条件给出了几个恒定的强度指标值（直线型强度曲线时为岩石的内聚力与内摩擦角），这些指标值是以莫尔强度包络线的形式给出的在不同围压条件下，得出不同的抗压强度，就可以做出不同的莫尔应力圆，这些莫尔应力圆的包络线就是莫尔强度包络线单轴压缩条件下的变形特征全应力应变曲线分为四个阶段孔隙裂隙压密阶段0A岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线性变形，应力应变曲线呈上凹形弹性变形至微裂隙稳定发展阶段AC,该阶段应力应变曲线近似为直线，其中AB为弹性变形阶段, BC为微裂隙稳定发展阶段非稳定破坏发展阶段CD, C点是岩石由弹性到塑性的转折点，成为屈服点，该点对应的应力为屈服应力，该阶段，微裂隙发展产生质的改变，破裂不断发展，直至试件完全破坏破坏后阶段D点后，轴压力达到峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保持整体状，之后裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载力随变形增大而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力反复加载卸载条件下的变形特征对于线弹性岩石，反复循环加载卸载时的应力应变路径完全重合对于完全弹性岩石，应力应变路径也完全重合，但应力应变关系呈曲线对于弹性岩石，加载卸载曲线不重合，但应力应变曲线总是服从环路的规定对于非弹性岩石，在弹性范围内服从弹性岩石的变形特征，当卸载点超过屈服点时，卸载曲线与加载曲线不重合，形成塑性滞回环等荷载循环加载卸载时，塑性滞回环随着加载卸载次数的增加而变窄，直至接近弹性变形，没有塑性变形为止不断增大荷载的循环加载卸载时，每次卸载后加载，在荷载超过上一次循环的最大荷载后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升，好像不曾受到循环加载的影响似的，这种现象称为岩石的变形记忆岩石的扩容，在荷载作用下，在破坏之前产生的非线性体积变形，对于E和u不变的岩石，体积应变曲线分为三个阶段体积变形阶段，体积应变在弹性范围内随应力增加而呈线性减小体积不变阶段，在该阶段，随应力增加，体积应变增量几乎为零扩容阶段，外力继续增加，岩石体积增大，且增加速率越来越大，直至岩石破坏岩石各向异性岩石的全部或部分物理，力学性质随不同方向表现出差异正交各向异性某弹性体存在三个互相正交的弹性对称面，在各面两边的对称方向上，弹性相同，而在弹性主向上弹性不同横观各向异性某岩石在某一平面内的各方向弹性相同, 此面成为各向同性面, 而垂直该面的方向上力学性质不同影响岩石力学性质的主要因素水连结作用，束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力将矿物颗粒拉近，连接润滑作用，由水溶盐，胶体连接岩石，当水入侵时，水溶盐溶解，胶体水解，使矿物颗粒连接力减弱，摩擦力降低，从而降低岩石强度水楔作用，当两个矿物颗粒靠得很近，水分子补充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸附力将水分子拉到自己周围，在两个颗粒接触处水分子向两颗粒之间的缝隙挤入，使岩石体积膨胀，产生膨胀压力，水胶代替胶体连接，起润滑作用，降低岩石强度孔隙压力作用，岩石受压时，岩石内的孔隙水来不及排除，在孔隙内产生较大的孔隙压力，降低岩石内聚力和内摩擦角，减小岩石的抗剪强度溶蚀-潜蚀作用，岩石中渗透水在流动过程中将可溶物质溶解带走，降低岩石强度温度，随着温度的增高，岩石延性增大，屈服点降低，强度降低加载速度越大，测得的弹性模量越大，强度指标越高围压，在三轴压缩试验中，岩石的强度和弹性极限都显著增加风化降低岩石结构面粗糙程度并产生新的裂隙在化学风化作用下，矿物成分发生改变，强度降低岩石赋存环境，地应力，地下水，地温地应力对力学性质的影响承载能力，围压越大，承载能力越大变形和破坏机制，低围压条件下破坏的岩体，在高围压条件下呈现出塑性变形和塑性破坏应力传播法则，高围压条件下，非连续介质岩体的力学性质具有连续介质岩体特征岩石结构划分依据，结构面及结构体的类型岩体结构地质特征完整结构岩体，多半是碎裂岩体的结构面被后生作用愈合而成，后生愈合作用包括压力愈合和胶结愈合块状结构岩体，多组或至少一组软弱结构面切割，及坚硬结构面参与切割成块状结构体的高级序岩体结构，软弱结构面多为断层，层间错动面，坚硬结构面一般延展较长，多数错动过板裂结构岩体，主要发育于经过褶皱作用的层状岩体内，由一组软弱结构面切割，结构体呈板状，软弱结构面多为层间错动面，结构体为组合板状结构体碎裂结构岩体，结构面主要为原生结构面和构造结构面，块状碎裂结构的块度大，层状碎裂结构块度小，起块度与岩体厚度有关断续结构岩体，结构面不连续，对岩体切割而不断，个别地方有连续贯通结构散体结构岩体碎屑状散体结构岩体，结构面无序分布，有软弱也有坚硬，结构体多为角砾糜棱化散体结构岩体，多指断层泥工程岩体唯一性在不同工程条件下，岩体结构可视为块裂结构，断续结构，碎裂结构，因此岩体结构是相对的，在确定的地质条件和工程尺寸条件下，工程岩体结构才是唯一的结构面按成因分类原生结构面，成岩过程中形成的结构面，成因不同又分沉积结构面，火成结构面，变质结构面构造结构面，岩体在构造运动作用下形成的结构面次生结构面，在外力作用（风化，地下水，卸载，爆破等）下形成的各种界面结构面级别与特征根据结构面的发育程度，规模大小，组合形式将结构面分为五级I级，对区域构造起控制作用的断裂带，延伸数十公里，深度可穿透一个构造层II级，延伸性强但宽度有限的地质界面，延伸数百米III级，局部性的断裂结构，多为小断层，延伸数十米IV级，一般延伸性较差，无明显宽度的结构面，延伸数米V级，延伸性甚差的微裂隙，节理结构面状态指标产状，对岩体是否会沿一个结构面滑动起控制作用形态，决定结构面抗滑力的大小，起伏越大，抗滑力越大延展尺度，在工程范围内，延展尺度最大的结构面，决定岩体的强度密集程度，以岩体裂隙度K和切割度X 表示结构面的密集程度结构面剪切变形, 法向变形与结构面的哪些因素有关岩体强度，结构面粗糙程度和法向力结构面力学性质的尺寸效应试块长度增大，平均峰值摩擦角降低，试块面积增大，剪切应力减小随着试块尺寸增加，达到峰值的位移量增大，剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化峰值剪胀角减小，结构粗糙程度减小，尺寸效应也减小多结构面岩体破坏形式当岩体内存在多组结构面时，岩体强度受加载方向与多组结构面的控制，根据多组结构面与加载方向的夹角，分别求出各组结构面单独存在时，在最大主应力作用下的岩石强度，取其中最小值作为多结构面的岩体强度岩石中水渗流与土体中水渗流区别土体渗流，以孔隙为主渗透性取决于岩性，颗粒越细，渗透性越差可看做多孔连续介质渗透性一般具有均质各向同性土体渗流符合达西渗流定律岩体渗流，以裂隙为主渗流大小取决于岩体结构面的性质和岩块的性质裂隙导水，微裂隙和孔隙储水为其特征岩体裂隙渗流网络具有定向性一般视为非连续介质具有高度的非均匀性和各向异性受应力场影响明显复杂裂隙系统，在裂隙交叉处，有偏流效应地下水对岩体的物理作用润滑作用，在裂隙面上，水使裂隙面之间的摩擦系数减小软化泥化作用，岩体内某些物质与水结合变软成泥，减小结构面的粘聚力和摩擦力结合水的强化作用，在非饱和状态下，岩体含水能增强颗粒之间的联系，从而增加岩体强度地下水对岩体的化学作用离子交换作用，使天然地下水软化，增加岩体的孔隙度和渗透性能溶解溶蚀作用，大气降水中的酸性物质在地下水中对岩体中的石灰岩，白云岩等产生溶蚀，在岩体内产生裂隙和孔洞，增加岩体渗透性水化作用，水渗透到岩体的矿物结晶格架中，使岩体的结构发生微观与宏观的改变，减小岩体内聚力，在岩体内产生膨胀力水解作用，改变地下水的PH直，同时改变岩体成分，影响岩体力学性质氧化还原作用，岩体与氧气发生氧化反应，矿物成分发生改变，影响岩体力学性质地下水对岩体的力学作用主要通过空隙静水压力和空隙动水压力对岩体的力学性能施加影响前者减小岩体的有效应力而降低岩体强度，使裂隙扩容变形后者对岩体产生切向推力而降低岩体抗剪强度岩体质量分类意义为了在工程设计与施工中能区分岩石质量的好坏与稳定性上的差别，对岩体做出合理分类作为选择工程结构参数，科学管理生产及评价经济效益的依据之一，也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作蠕变，应力不变时，变形随时间增加而增加的现象松弛，应变不变时，应力随时间增加而减小的现象弹性后效，加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象流变，材料的应力应变关系与时间因素有关的性质不同受力条件下流变特性当作用在岩石上的应力小于某一直时，岩石的变形速率随时间增加而减小，最后趋于稳定，该蠕变属于稳定蠕变当作用在岩石上的应力超过某一直时，岩石的变形速率随时间增加而增加，最终导致岩石破坏，该蠕变属于不稳定蠕变流变方程种类，蠕变方程，松弛方程，弹性后效方程流变模型基本元件，弹性元件，塑性元件，黏性元件流变模型及其特点圣维南体，是理想的弹塑性体，没有蠕变，没有松弛，没有弹性后效马克思威尔体, 有瞬时变形，等速蠕变和松弛的性质开尔文体, 属于稳定蠕变，有弹性后效，没有松弛地应力测量重要性为各种岩体工程进行科学合理的开挖设计和施工提供依据对地震预报，区域地壳稳定性评价, 油田油井稳定性，岩爆，媒和瓦斯研究以及地球动力学有重要意义地应力的形成，是存在于地层中未受工程扰动的天然应力，主要与各种地球动力运动过程有关，包括板块边界受压，地幔热对流，地球内应力，地心引力，地球旋转，岩浆入侵以及地壳费均匀扩容控制某工程区域地应力状态的主要因素，构造应力场和重力应力场地壳浅部地应力分布规律地应力是一个相对稳定的应力场，它是时间和空间的函数实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量水平应力普遍大于垂直应力水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小最大水平应力与最小水平应力的比值也随深度增大而增加最大水平主应力与最小水平主应力一般相差很大，显示很强的方向性地应力测量方法分类直接测量法，包括扁千斤顶法，水压致裂法，刚性包体应力计法，声发射法间接测量法，包括套孔应力接触法，其他应力应变接触法以及地球物理法水压致裂法原理水压致裂法步骤打钻孔到准备测量应力的部位，将待加压段用封隔器密封起来向封隔段加入高压水，记录孔内开裂时的应力Pi ，继续加压，直到裂隙扩张到孔径三倍时，关闭高压水系统，记录关闭应力Ps, 最后卸载，使裂隙闭合，此时孔内压力为Po重新向封隔段内注入高压水，记录裂隙重新打开时的应力Pr ，和随后的恒定关闭应力Ps将封隔器卸载，取出用摄像机记录孔内水压致裂裂隙，天然节理，裂隙的位置，方向与大小边坡对国民经济影响对露天矿建设的影响对公路，铁路，水利建设的影响边坡稳定性对工程安全性的影响及经济方面的投入边坡分类，自然边坡和人工边坡边坡失稳与破坏的基本类型及成因崩塌，块状岩体与岩坡分离向前滚落而下滑坡，在边坡自重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动滑塌，边坡松散岩土的坡脚大于内摩擦角时，因表面蠕动进一步发展，使之沿剪切变形带顺坡滑移，滚动，坐塌，达到边坡稳定的斜坡破坏影响边坡失稳的因素不连续面在斜坡破坏中的作用改变斜坡外形，引起坡体应力分布的变化改变边坡岩体的力学性质，使坡体强度发生变化斜坡直接受到各种力的作用。
岩石力学知识点总结归纳
岩石力学知识点总结归纳一、岩石力学的基本概念岩石力学是研究岩石在受力作用下的物理性质及其变化规律的一门学科。
岩石在地质作用过程中经历了变形、破裂、流动等多种力学过程，岩石力学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 岩石的力学性质：包括岩石的强度、变形特性、破裂特性等。
2. 岩石的应力状态：描述了岩石在外力作用下的应力分布情况，可以通过数学模型和实验方法进行研究。
3. 岩石的变形特征：描述了岩石在受力条件下的变形形态、速率和规律。
4. 岩石的破裂特征：描述了岩石在受力作用下发生破裂的条件、形态和机制。
二、岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法主要包括实验方法、数值模拟和野外观测等多种手段。
1. 实验方法：可以通过室内试验和野外试验进行岩石的强度、变形、破裂等力学性质的研究。
室内试验主要包括拉压试验、剪切试验、压缩试验等，野外试验主要包括岩石体应力测试、岩体位移观测等。
2. 数值模拟：通过数学模型和计算机仿真手段，可以对岩石的应力状态、变形特征、破裂机制等进行模拟分析。
数值模拟方法可以有效地预测岩石的力学性质和岩体工程行为。
3. 野外观测：通过野外实际观测手段，可以对岩石的受力状态和破裂特征进行直接观测和记录，为岩石力学研究提供实际数据支持。
三、岩石力学的应用领域岩石力学作为一个重要的地质力学分支学科，在岩石工程、地质灾害防治、地下岩体开采和地质资源勘探等方面有着广泛的应用。
1. 岩石工程：岩石力学的研究成果为岩石工程设计和施工提供了理论指导和技术支持，如岩体边坡稳定分析、地下隧道开挖设计等。
2. 地质灾害防治：岩石力学可以帮助预测和评估地质灾害的危险性，如地质滑坡、岩爆等，为防治工作提供依据。
3. 地下岩体开采：岩石力学研究对于矿山开采、煤矿支护、油田注水等地下工程具有重要的指导意义。
4. 地质资源勘探：岩石力学可以帮助评价和预测地质资源的分布、产量和利用价值，为资源勘探提供依据。
综上所述，岩石力学作为地质力学的一门重要分支学科，对于岩石工程、地质灾害防治、地下岩体开采和地质资源勘探等领域具有重要的理论和实践价值。
岩石力学知识点总结归纳
岩石力学知识点总结归纳
岩石力学是研究岩石在不同应力下的力学性质和变形行为的科学。
以下是岩石力学的一些重要知识点总结归纳：
1. 岩石的力学性质：
- 抗压强度：指岩石抵抗压缩破坏的能力。
- 抗拉强度：指岩石抵抗拉伸破坏的能力。
- 剪切强度：指岩石抵抗剪切破坏的能力。
2. 岩石的应力和应变：
- 应力：指岩石内部受到的力的分布状态。
- 压缩应变：指岩石在受到压力作用下发生的变形。
- 拉伸应变：指岩石在受到拉力作用下发生的变形。
- 剪切应变：指岩石在受到剪切力作用下发生的变形。
3. 岩石的变形特征：
- 弹性变形：指岩石受到外力作用后发生弹性恢复的变形。
- 塑性变形：指岩石受到外力作用后发生不可逆的变形。
- 蠕变变形：指岩石在长时间作用下由于内部结构的改变而发生的变形。
4. 岩石的断裂：
- 抗拉断裂：指岩石受到拉伸力作用下发生的断裂。
- 抗剪断裂：指岩石受到剪切力作用下发生的断裂。
5. 岩石的变形机制：
- 塑性变形机制：指岩石在受到足够大的应力作用下，其晶体结构发生可塑性变形。
- 蠕变变形机制：指岩石在长时间作用下，其内部结构发生改变导致变形。
以上是关于岩石力学的一些重要知识点的总结归纳。
希望对您有所帮助！。
岩石力学重点总结
岩石岩体区别：岩石可以看作是一种材料，岩体是岩石与各种不连续面的组合体；岩石可以看作是均质的，岩体是非均质的（在一定的工程范围内）；岩石具有弹、塑、粘弹性，岩体受结构面控制，性质更复杂，强度更低；岩体通常是指一定工程范围内的地质体，岩石则无此概念。
岩石力学是一门研究岩石在外界因素（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。
又称岩体力学，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石工程问题。
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。
研究对象：对象：岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分；复杂性：地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作用等）研究的基本内容：基本理论岩体地应力材料实验 ——三大部分→ 岩体的强度工程应用岩体的变形裂隙水力学研究方法：物理模拟→岩石物理力学性质常规实验，地质力学模型试验；数学模型→如有限元等数值模拟；理论分析→用新的力学分支，理论研究岩石力学问题；由于岩石中存在各种规模的结构面（断裂带、断层、节理、裂隙）→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此，有必要引入刻划不均一程度的参数。
各向异性：指岩石的强度、变形指标（力学性质）随空间方位不同而异的特性。
岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手，1. 岩石的容重：指单位体积岩石的重量。
2.比重（Gs）指岩石干重量除以岩石的实体积（不含孔隙体积）的干容重与4˚c水的容重的比值。
3.孔隙率（n%）指岩石内孔隙体积与总体积之比。
4.天然含水量：指天然状态下，岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。
5.吸水率：指岩石在常温条件下浸水48小时后，岩石内的含水量与岩石干容重的比值。
6.饱和含水率：指岩样在强制状态（真空、煮沸或高压）下，岩样最大吸水量与岩石干重量比值。
岩石力学重点总结
1.基性和超基性岩石主要由易于风化的橄榄石.辉石及基性斜长石组成；酸性岩石主要由较难风化的石英.钾长石.酸性斜长石及少量暗色矿物(多为黑云母)组成。
2.变质岩形成的地质环境，大多是地壳最活跃的部位，使得变质岩类岩石组合特别复杂。
变质岩的性质与变质作用的特点及原岩的性质有关。
3.变质岩的分类：接触变质岩，动力变质岩，区域变质岩。
4.岩石的容重：岩石的单位体积（包括岩石内孔隙体积）的；式中γ为岩石容重（KN/m3），重量称为岩石的容重。
表达式为γ=WVW为被测岩样的重量(KN)，V为被测岩样的体积（m3）。
岩石容重和岩石密度之间的关系：γ=ρg，g为重力加速度(可取9.8m/s2)。
5.岩石的强度其影响因素：1）试件尺寸，2）试件形状，3）试件三围尺寸比例，4)加载速率， 5）湿度。
6.单轴抗压强度:岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度，或者非限制性抗压强度。
7.单轴压缩荷载作用下破坏时分为：1)X状共轭斜面剪切破坏，2)单斜面剪切破坏，3）拉伸破坏。
8.岩石的变形有：弹性变形，塑性变形，粘性变形三种。
9.岩石变形的典型全应力-应变曲线;1)孔隙裂隙压密阶段（OA段）。
2）弹性变形至微弹性裂隙稳定阶段（AC段）。
3）非稳定破裂发展阶段，或称累进性破裂阶段（CD段）。
4）破裂后阶段（D点以后阶段）。
10.岩石的扩容:岩石具有的一种普遍性质，是岩石在荷载作用下，在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。
11.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称为岩石的各向异性。
12.岩体结构单元包括结构面和结构体。
结构面包括坚硬结构面（干净的）和软弱结构面（加泥的，夹层）；结构体包括块状结构体（短轴的），板状结构体（长厚比大于15的）。
13.岩体的赋存环境主要包括地应力.地下水和地温三部分。
14.岩体结构面:通常分为三种类型：原生结构面.构造结构面.和次生结构面。
岩石力学 知识点
●软化性：岩石浸水后强度降低的性能。
●软化系数：岩石饱水状态的抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。
●岩石强度：岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。
●岩石强度指标影响因素：试件尺寸，试件形状，试件三维尺寸比例，加载速度，湿度。
●岩石端部效应：试件受压时，两端部受其与试验机承压极间摩擦力的束缚，不能自由侧向膨胀而产生的对强度试验值的影响。
●岩石端部效应产生原因：当试件由上下两个铁板加压时，铁板与时间端面之间存在摩擦力，因此在试件端部存在剪应力，并阻止试件端部侧向变形，所以试件端部的应力状态不是非限制性的，也不是均匀的，只有在离开端面一定距离的部位，才会出现均匀应力状态。
●端部效应产生条件：1.在单轴压缩条件下。
2.上下垫板刚度大于试件刚度。
3.试件端面与垫板间存在摩擦，泊松效应受到约束，两端形成锥形压缩区，区内岩石处于三轴受压状态。
●端部效应消除措施：1.在试件与铁板只见添加润滑剂，以减少铁板与试件端面之间的摩擦力。
2.使试件长度达到规定要求，适量加长试件，以保证在试件中部出现均匀应力状态。
●单轴压应力作用下岩石破坏形式：1.X状共轭斜面剪切破坏。
2.单斜面剪切破坏。
3.拉伸破坏。
●岩石破坏形式：剪切力、拉应力、流变应力破坏。
●巴西劈裂试验本质：拉应力的破坏过程。
●岩石抗拉强度一般是抗压强度的1/4~1/25，平均为1/10。
由于岩石抗拉强度很低，所以在工程中要尽可能避免出现。
●岩石全应力应变曲线得到：为了减少在试验过程中试验机的弹性变形及贮存在其中的变形能，就必须增加试验机的刚度，使用刚性试验机，就能获得岩石全应力应变曲线。
●全应力应变曲线阶段：1.孔隙裂隙压密阶段<OA>，试件横向膨胀较小，试件体积随荷载增大而减小。
2.弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段<AC>，全应力应变曲线成近似直线型。
3.非稳定破裂发展阶段<CD>，破裂不断发展，直至试件完全破坏，试件由体积压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章岩块：是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内部形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。
（结构面根据地质成因不同分为原生，构造和次生结构面）（结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响）岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
第三章渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力，其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现，测定方法由平衡加压法，压力恢复法和加压膨胀法第四章弹性指物体在外力作用下发生变形，而当撤除外力后能够恢复原状的性质（线性，非线性）塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质，其中主要是塑性变形黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形，使变形因时间效应而滞后的性质岩石单轴压缩试验的目的：通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值，绘制应力-应变曲线，分析岩石的变形特性，并计算岩石的变形指标岩石的应变可分为三种：轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc（试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化）和体应变εv（试样体积的相对变化）岩石典型的全应力-应力曲线：1.微裂隙闭合阶段（OA段）2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段（ABC 段）3.裂隙非稳定发展和破坏阶段（CD段）4.破坏后阶段（D点以后）岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征岩石记忆：逐级一次循环加载条件下，其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致，说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性，这种现象成为~回滞环：每次加荷、卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，成为~疲劳强度：岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。
这时的循环加、荷试验所给定的应力，成为疲劳强度。
岩石流变力学特性主要包括以下几个方面：（1）蠕变现象：当应力保持恒变时，应变随时间逐渐增长的过程（2）应力松弛：当应变保持恒定时，应力随时间逐渐减小的过程（3）流动特征：时间一定时，应变速率与应力大小的关系（4）长期强度：在长期何在持续作用下岩体的强度蠕变是指岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质蠕变分为稳定蠕变和非稳定蠕变稳定蠕变型是岩石在较小的恒定应力作用下，变形随时间增加到一定程度后就趋于稳定，最后变形保持一个常数，不在随时间增大。
非稳定蠕变型是岩石承受的恒定荷载比较大，当超过某一临界值时，变形随时间的增加不仅不会保持常数，反而变形速率逐渐增加，最终导致岩体的整体失稳破坏了一个典型的非稳定型蠕变曲线分为瞬间弹性变形阶段、一次蠕变阶段、二次~、三次~岩石的强度是指岩石对荷载的抗力，或者成为岩石抵抗破坏的能力岩石的强度有：抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。
抗剪强度又有抗剪断强度，抗切强度和弱面的剪切强度三种。
岩石的破坏形式：脆性、延性、弱面剪切破坏岩石的抗压强度是指岩石试件在单轴压力作用下，抵抗破坏的极限能力，他在数值上等于破坏时的最大压应力岩石单轴抗压强度的影响因素：矿质成分、结晶程度和颗粒大小、胶结情况、生成条件、风化作用、密度、水的作用、试件尺寸影响、试件形状的影响、加荷速率的影响岩石的抗拉强度是岩石试样在单轴拉力作用下，抵抗破坏的极限能力，或极限强度，在数值上等于试样破坏时的最大拉应力岩石抗剪强度的测定方法：直接剪切试验（直剪）、楔形剪切试验（斜剪）和三轴剪切试验（三轴剪）直剪试验的优点是简单方便，不需要特殊设备，目前除了用来测定整体性岩石的抗剪强度及软弱结构面强度外，还可以用来测定岩石与混凝土之间的以及不同岩石之间的强度。
缺点是所用的时间的尺寸较小，不易反应岩石中的裂隙、层理等弱面的情况。
同时试样手剪面积上的应力分布也不均匀，如果所加水平力偏离剪切面，则还要引起弯矩，误差较大第五章岩体的力学性质，一方面取决于它的受力条件，另一方面还受岩体的地质特征及其赋存环境条件的影响。
其影响因素主要包括：组成岩体的岩块材料性、结构面的发育特征及其性质、岩体的地质环境条件，尤其是天然应力及地下水条件，其中结构面的影响是岩体的力学性质不同于岩块力学性质的本质原因。
岩体变形试验主要用来测定岩体的变形指标岩体强度参数的主要方法有岩体结构面直剪试验、岩体直剪试验、单轴抗压试验和三轴剪切试验岩体结构面直剪试验可以分为：在结构面未扰动情况下进行的第一次剪断，通常称为抗剪断试验；剪断后，沿剪断面进行的剪切试验，成为抗剪试验岩体的弹性波速受岩体岩性、建造组合和结构面发育特征以及岩体应力等因素的影响工程岩体波动测试常常采用声波单孔测井法（一发双收试验），跨孔测试法（一发一收试验），CT层析成像技术法向刚度Kn是反应结构面法相变形性质的重要参数。
其定义未在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需要的盈利。
（具体实验分为室内压缩试验和现场压缩试验）结构面的剪切变形有如下特征：1.结构面的剪切变形曲线均为非线性曲线2.结构面的峰值位移Δu 受其风化程度的影响3.对同类结构面而言，遭受风化的结构面，剪切刚度比未风化的1/2~1/4 4.结构面的剪切刚度具有明显的尺寸效应5.结构面的剪切刚度随法向应力的增大而增大影响结构面抗剪强度的因素主要包括结构面的形态、连续性、胶结充填特征及岩壁性质、次生变化和受力历史等等。
结构面分为：平直无填充结构面，粗糙起伏无填充的结构面、非贯通断续结构面及有填充的软弱结构面结构面的抗剪强度主要来源于结构面的微咬合作用和胶黏作用，且与结构面的壁岩性质及其平直光滑程度密切相关剪胀效应（或爬坡效应）：当法向应力较小时，在剪切过程中，上盘岩体主要是沿结构面产生滑动破坏，这时由于剪胀效应，增加了结构面的摩擦强度啃断效应：当法向应力达到一定值后，其破坏将由结构面滑动转化为剪断凸起而破坏，引起所谓的啃断效应按充填物的颗粒成分，可将有充填的结构面分为泥化夹层、夹泥层、碎屑夹泥层及碎屑夹层影响岩体变形性质的因素：组成岩体的岩性、结构面发育特征、荷载条件、试件尺寸、试验方法和温度等等结构面的影响包括结构面方位、密度、填充特征及其组合关系等方面的影响，成为结构效应岩体的抗剪强度主要受结构面、应力状态、岩块性质、风化程度及其含水状态等因素的影响把赋存于原岩中由各种地质作用、结构运动、岩体自重、水、温度、地震等引起的应力场称为岩体的天然应力场，又称原岩应力场或初始应力场，而由于人类工程活动对原岩的扰动，如开挖、填方、上部建筑物的修建等引起的应力，称为附加应力场地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量，这就是构造应力构造应力分为：1.原始构造应力2.残余构造应力3.现代构造应力（活动构造应力）鉴别岩石工程工区地质构造应力场特征第一步工作就是要找出岩体压性构造形迹，即确定区域性质构造线，第二步是确定构造形迹的次序，最后确定最新构造应力场，找出主应力方向构造线方向可以从以下的构造形迹中寻找：1.褶皱轴的走向，即背斜轴面、向斜轴面、倒转褶皱轴面的走向，尤其是紧密线性褶皱轴面的走向最具代表性2.逆断层的走向3.区域性陡倾、直立岩层的走向4.矿脉的走向岩体中天然水平应力可以概括为如下特点：1.岩体中水平天然应力以应力为主，出现拉应力者甚少，且多具局部性质2.大部分岩体中的水平应力大于铅直应力3.岩体中两个水平应力σhmaxσhmin通常都不相等4.在单薄的山体、谷坡附近以及未受构造变动的岩体中，天然水平应力均小于铅直应力天然应力比值系数：岩体中天然水平应力与铅直应力比定义为~（随深度增加而减小）扁千斤顶法：1硐室壁上布置一对或多对测点，每对测点的间距d0视所采用的引伸仪尺寸而定2.在两侧点之间的中线处，用金刚石锯切割一道狭缝槽3.把扁千斤顶塞入狭缝槽内，并用混凝土填充狭缝槽，使千斤顶与洞壁岩体紧密胶结在一起4.对扁千斤顶泵入高压油，通过千斤顶对狭缝两壁岩体加压第七章岩体分级因素的选择遵循原则：重要性原则、独立性原则、易测性原则完整性系数Kv定义为岩体和岩石纵波波速比值的平方修正的岩芯采取率：将钻孔中直接获取的岩芯总长度，扣除破碎岩芯和软弱夹泥的长度，再与钻孔总进尺之比。
BQ修正考虑地应力、软弱结构面、地下水等不利因素的影响：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）K1-地下水影响修正系数。
K2-软弱结构面影响修正系数。
K3-天然应力影响修正系数RMR系统分级指标由岩石强度、RQD值、结构面间距、结构面条件（粗糙度、密度、填充等）以及地下水等五个指标组成第八章在岩石力学中，将开挖出现的应力变化成为应力重分布，洞室周围发生应力重新分布的岩体成为围岩，围岩中应力重分部后形成的新的应力状态成为重分部应力状态。
求取衬砌和围岩各自承担的内水压力可采用两种方法：内压分配法和抗力系数法围岩抗力系数：围岩抗力的大小反映了围岩抵抗衬砌向围岩方向变形能力的强弱，围岩抗力系数就是描述这种抵抗能力的一个指标，用K表示。
其定义：是洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力确定围岩抗力系数的方法有：直接测定法，计算法和工程地质类比法岩体可划分为整体状、块状、层状、碎裂状和散体状五种结构类型破坏形式：1整体状和块状主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移2层状岩体围岩沿层面张裂、安慰你去内鼓3.碎裂状表现为塌方和滑动4.散体状以拱形冒落为主围岩压力：支护与衬砌上必然要受到岩石的压力，围岩将在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力，成为~分类：按围岩压力的形成机理，可将其划分为形变围岩压力、松动围岩压力和冲击围岩压力影响围岩压力的因素：1.洞室形状和大小2.地质构造 3.支护形式和刚度4.支衬时间5.硐室深度6.施工方法计算松动围岩压力的方法：平衡拱理论、太沙基理论及块体极限平衡理论塌落拱：洞室开挖以后，如不及时支护，洞顶岩体由于应力集中使岩石破碎并不断塌落而形成一个拱形，成为~(关于推求压力拱形状方面)普氏理论的基本假设：1.假设围岩是没有凝聚力的散粒体2.由于围岩被假设为无黏性散粒体，因此塌落拱不承受拉应力3.采用压力拱理论，围岩中必须能形成压力拱（或平衡拱）4.洞室上方应有足够厚度的稳定岩体，以保证平衡拱能形成不能用压力拱理论（普氏理论）计算围岩压力的情况：1.岩石坚固性系数fk＜0.8，洞室埋置深度H小于2倍压力拱高度（H＜2h）或小于压力拱跨度的2.5倍（H＜5b1或H＜5b）2.用明挖法建造的地下结构3.坚固性系数f k＜0.3的土，如淤泥、粉砂、饱和软黏土太沙基理论中假定岩石为散粒体，并具有一定的凝聚力（基本假设：1.假设洞室围岩岩体是具有黏聚力c的散粒体2.假设洞室围岩的破坏是洞顶岩体沿两个竖直破裂滑动）第十章岩坡的失稳情况，从破坏形态上来看，可分为岩石崩塌和滑坡两种边坡稳定的影响因素：1.结构面2.边坡外形改变3.岩体力学性质的改变4.各种外力直接作用分析岩坡稳定性的方法：刚体极限平衡法、赤平面投影法、有限元法以及模拟试验法平面滑动的一般条件：1.滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行2.滑动面必须在边坡面露出，即滑动面的倾角β必须小于坡面的倾角α 3. 滑动面的倾角β必须大于该平面的摩擦角φ 4.岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面，以定出滑动的侧面边界平面滑动分析的假设：1.滑动面及张裂缝的走向平行于坡面2.张裂缝垂直，其充水深度为Zw. 3.沿张裂缝底进入滑动面渗漏，张裂缝与破趾间的长度内水压力按线性变化至零第十一章地基承载力：是指地基单位面积上承受荷载的能力，一般分为极限承载能力和容许承载能力。