岩石力学复习提纲
《岩体力学》期末考试复习提纲
《岩体力学》期末考试复习提纲第一章1. 何谓岩体力学？它的研究任务和对象是什么？2. 岩体力学采用的研究方法有哪些？第二章3. 何谓岩块？岩休？试比较岩块、岩休与土的异同点。
4. 岩石的矿物组成是怎样影响岩块的力学性质的？5. 何谓岩块结构？它是怎样影响岩块的力学性质的？6. 岩体力学研究岩块有何实际意义？7. 何谓结构面？从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪儿类？各有什么特点？8. 剪性结构面有何特征？为什么岩体屮以剪性结构面数量最多？9. 何谓岩体结构？各类岩体结构的主要区别是什么？10. 结构面特征包括哪些方面？各自用什么指标来表示？定义如何？它们怎样影响岩体的性质？11. 何谓岩休分类？主要有哪儿种分类方法？分类指标是什么？12. RMR 值和Q 值根据哪些指标确定？如何求取？第三章13．何谓岩石的吸水性、软化性、抗冻性、渗透性？各自用什么指标表示？如何定义？第四章14. 岩块在单向压力条件下的变形过程有什么特征？15 . 常用于岩块变形与强度性质的指标有哪些？定义如何？各自的测定方法式什么？影响各种力学指标的因素有哪些？三大类岩的各种指标如何？16 . 何谓三轴压缩强度、强度包络线？围压对岩块变形、破坏及强度的影响如何？17. 试推导出几种岩块强度（强度参数）间的关系式。
1 8. 何谓蠕变、蠕变模型？研究它有何实际意义？常见的几种模型的木构关系如何？19 . 何谓强度判据？常见的几种判据的表达式与应用条件如何？如何判别岩石一点是否破坏？笫五章20. 分别总结结构而的法向变形与剪切变形的主要特征？21. 结构面的法向刚度与剪切刚度的定义如何？各口如何确定？22. 总结四种类型结构面的剪切强度特征（表达式及强度曲线特征）第六章23. 原位岩体的力学试验与岩块力学试验在木质上有什么区别？24. 岩体的变形性质与岩块相比有什么区别？25. 常见确定岩体变形参数的原位试验冇哪几种？平板荷载试验和声波法试验的基木原理是什么？26. 岩体的动弹性模量与静弹性模量相比如何？为什么？27. 在垂直层面的法向应力作用下，层状岩体的变形参数怎样确定？28. 原位岩体剪切试验的原理是什么？通过它可以求得哪些参数？29．工程岩体常见的破坏形式有哪几种？对应的强度叫什么强度？各自有何区另?第七章30. 何谓天然应力、重分布应力及天然应力比值系数？研究天然应力的意义何在？31. 岩体中铅直天然应力与自重应力及天然主应力是否为同一概念？关系如何？32. 岩体屮的天然应力冇哪些基本特征？彩响因素有哪些？33. 常见的实测天然应力的方法有哪些？各口的基木原理如何？第八章34. 何谓地下洞室？地下洞室的岩体力学问题冇哪些？35. 以水平圆形无压洞室为例，说明弹性围岩应力的分布规律。
最新岩石力学复习知识要点提纲
岩石力学复习知识要点提纲《岩石力学》课程知识要点一、基本概念 1.岩石力学 2.应力3.正应力/normal stress component ：应力在其作用截面的法线方向的分量。
4.剪应力/shear stress component ：应力在其作用截面的切线方向的分量。
5.体力：分布在物体体积内的力。
面力：分布在物体表面上的力。
6.弹性力学的基本假定7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。
8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。
正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。
9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。
负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。
10.应力变换公式222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。
12.主应力：主平面上的正应力。
13.三维主应力方程与应力不变量：321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++=15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-16.静力平衡方程000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩17.平面问题的主应力及其方向计算1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=-18应变、位移关系方程,,1,()21,()21,()2y x z xy z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations ：(P28) 22222yyxy xx yxx yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂21.虎克定律()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正；(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。
岩体力学复习提纲
1 Ed Vs = [ ]2 ρ (1 + µ d )
纵波频率越低，跨越裂隙宽度俞大， 纵波速度大于横波速度， 纵波频率越低，跨越裂隙宽度俞大， 反之俞小
裂隙越发育和风化破碎 岩体的波速越小=岩石 的密度和完整性越高， 波速越大 试验 得到 的结 论
裂隙数目越多， 裂隙数目越多，则纵波速度愈小 岩体的风化程度愈高弹性波的速度亦 小 夹层厚度愈大弹性波纵波速度愈小 随着有效孔隙率的增加， 随着有效孔隙率的增加，纵波波速 则急剧下降
3、岩体=岩块+结构面 岩体=岩块+ • 结构面：具有极低的或没有抗拉强度的不连续面，包 括一切地质分离面。 • 结构体：被结构面切割城的岩块 • 结构体与结构面组成岩体的结构单元。或岩体是由岩 结构体与结构面组成岩体的结构单元。 石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 • 岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系，或指 结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。 4、岩体的力学特征 不连续； 各向异性； 不均匀性； ①不连续； ②各向异性； ③不均匀性； 赋存地质因子特性（ 初应力） ④赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）。
劈裂法（巴西法）σ = 2 p / πDt t
1 15 点荷载法 Rt = ∑ 0.96 I i 15 i =1
岩 石 的 强 度 特 性
试验方法 岩石的抗剪 切强度
抗剪断试验 抗切断试验 弱面剪切试验
摩尔-库伦公式 τ = σ tan ϕ + c 试验方法 真三轴、假三轴 侧向应力、试件尺寸与加载速率 加载路径 孔隙压力
在 σ 1 − σ 3 坐标下 σ 1 = 8σ t 在 τ − σ 坐标下
τ 2 = 4σ t (σ + σ t )
岩石力学复习资料
岩石力学复习资料岩石力学是研究岩石在地壳内的力学性能和岩石体受力行为的科学。
它是岩土工程学和地质科学等学科的基础，对于岩土工程设计和地质灾害研究具有重要意义。
本文将回顾岩石力学的基本概念、岩石的力学参数以及岩石的力学行为。
一、岩石力学基本概念1. 岩石力学的定义岩石力学是研究岩石在地壳内受力行为和力学性能的科学。
2. 岩石力学的分类岩石力学可以分为静力学和动力学两个方面，静力学研究岩石在静态力下的受力行为，动力学研究岩石在动态力下的受力行为。
3. 岩石力学的应用领域岩石力学广泛应用于岩土工程设计、地质工程、矿山工程、地震工程等领域。
二、岩石的力学参数1. 岩石的强度参数强度参数是描述岩石抵抗外力破坏的能力的物理参数，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
2. 岩石的变形参数变形参数是描述岩石受力后变形行为的物理参数，包括弹性模量、切变模量、泊松比等。
3. 岩石的破裂参数破裂参数是描述岩石破坏过程的物理参数，包括岩石的裂纹扩展速率、割裂强度等。
三、岩石的力学行为1. 岩石的离散性与连续性岩石具有离散性与连续性两个特点，离散性体现为岩石的裂缝和节理，连续性体现为岩石的均质性和各向同性。
2. 岩石的强度与变形特性岩石的强度和变形特性是岩石力学的核心内容，强度特性决定了岩石的抗破坏能力，变形特性描述了岩石在受力下的变形行为。
3. 岩石的破坏机理岩石的破坏机理是研究岩石力学行为的重要内容，常见的岩石破坏机理包括拉裂破坏、压碎破坏、剪切破坏等。
四、岩石力学实验岩石力学实验是研究岩石力学行为的重要手段，常用的岩石力学实验包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
五、岩石力学在工程中的应用1. 岩土工程设计岩石力学为岩土工程设计提供了可靠的理论依据和实验方法，通过岩石力学参数的测定和工程实例的分析，可以有效评估岩土体的稳定性和承载能力。
2. 地震工程岩石力学对地震工程的设计和评估具有重要作用，通过岩石的动力学特性和破坏机理的研究，可以预测地震对岩石体的影响，提高地震工程的抗震能力。
岩体力学复习提纲..
一名词解释岩体指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
弹性物体在收到外力作用瞬间即产生变形，去除外力（卸载）后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。
三轴抗压强度试件在三向压应力作用下能抵抗的最大的轴向应力。
抗拉强度岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值。
抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力。
莫尔强度理论材料在极限状态下，剪切面上的剪应力就达到了随法向应力和材料性质而定的极限值。
稳定性系数稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/ 滑动力蠕变岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质。
天然应力人类工程活动之前存在于岩体中的应力剪切刚度反映结构面剪切变形性质的重要参数，其数值等于峰值前T -U曲线上任一点的切线斜率。
法向刚度指在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需要的应力，软化系数岩石试件的饱和抗压强度（b cw）与干抗压强度（b c）的比值变形模量单轴压缩条件下，轴向压应力与轴向应变之比围岩指由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，而这部分被改变了应力状态的岩体称为围岩。
地下工程开挖过程中，在发生应力重分布的那一部分工程岩体称为围岩主应力主平面上的正应力主平面单元体剪应力等于零的截面结构面指地质历史发展过程中，在岩体内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。
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。
内摩擦角岩体在垂直作用力下，发生剪切破坏时错动面的倾角切线模量曲线上任一点处切线的斜率，在此特指中部直线段的斜率岩体力学力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。
重分布应力地下开挖扰动后在围岩中形成的新的应力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。
作用在支护物上的围岩的变形挤压力或塌坍岩体的重力称为围岩压力脆性破坏岩石在破坏前变形很小，出现急剧而迅速的破坏，且破坏后应力降很大渗透系数描述岩体介质和流体平均性质的物理量，是介质特征和流体特征的函数割线模量曲线上某特定点与原点连线的斜率，通常取 b c/2处的点与原点连线的斜率尺寸效应岩石试件的尺寸愈大，则强度愈低，反之愈高，这一现象称为“尺寸效应”。
岩石力学复习
这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素 。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石结构是指岩石总矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的 大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中微结构面(内部 缺陷) 结构连结：结晶连结和胶结连结 结晶连结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，岩石 的强度较大。 胶结连结：岩石中颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起。
• 这个指数也可在实验室内借助耐崩解仪按有关规定。
14
第二章：岩石的强度
15
1.概 述
岩石的强度性质： 岩石抵抗外力破坏的能力—岩石的强度。
岩石的极限强度： 岩石发生破坏时所能承受的最大载荷叫做极
荷，用单位面积表示则称为极限强度。
限载
2.岩石的破坏形式
1、脆性破坏： 特点：破坏前没有显著变形（突然性）。 原因：可能是岩石中裂隙的发生和发展的结果。 规律性：坚硬岩石在一定的条件下都表现出脆性破坏的性质。
微结构面： 矿物颗粒内部的微小弱面及空隙。包括矿物的节理面。
1 .岩石的基本构成与分类
岩石分类
岩浆岩：强度高、均质性好
沉积岩：强度不稳定，各向异性 变质岩：强度稳定性与变质程度和
原岩性质有关
2 .岩石与岩体的关系 岩体
结构面
岩块
不连续面： 包括节理、裂隙、 孔隙、断面、孔洞、 层面。
• 岩块是指从地壳岩层中切取出来的、无显著软弱面的岩石块体。
特点：沿结构面滑动。 原因：弱面剪切破坏。由于岩层中存在节 理、裂隙、层理、软弱夹层等弱结构面，岩 层的整体性受到破坏。在荷载的作用下，这 些弱结构面上的剪应力大于该面上的强度时， 岩体就发生沿着弱面的剪切破坏。 规律性：明显存在弱面的岩石常表现出弱 面剪切破坏。例如，岩基和岩破沿着裂隙和 软弱层的滑动以及小块试件沿着潜在破坏面 的滑动。
岩体力学复习提纲
岩体力学复习提纲第一章1.何谓岩体力学？它的研究任务和对象是什么？是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学•岩体的地质特征•岩块、结构面的力学性质•岩体的力学性质•岩体中天然应力•岩体中重分布应力•稳定性计算与评价•工程处理与加固2.岩体力学采用的研究方法有哪些？•工程地质研究法研究岩块和岩体的地质与结构特征，为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料•试验法为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物理力学参数•数学力学分析法通过建立岩体力学模型和利用适当的分析方法，预测岩体在各种力场作用下的变形与稳定性，为设计和施工提供定量依据•综合分析法采用多种方法考虑各种因素(包括工程的、地质的及施工的等)进行综合分析和综合评价，得出符合实际情况的正确结论第二章3.何谓岩块？岩体？试比较岩块、岩体与土的异同点。
岩块（Rock block 或Rock）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岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
5.何谓岩块结构？它是怎样影响岩块的力学性质的？岩块的结构：岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
7.何谓结构面？从地质成因上和力学成因上结构面可划分为哪几类？各有什么特点？结构面（Structural Plane）指地质历史发展过程中，在岩体内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。
1.原生结构面岩体在成岩过程中形成的结构面。
n沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。
n岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面，包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。
n变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶结构面。
岩石力学复习
岩石力学复习重点1.1、岩体：岩体是指在一定的地质条件下，含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面组成的现场岩石，它是一个复杂的地质体。
2.1、岩石的渗透性：在一定的水力梯度或压力作用下，有压水可以透过岩石的孔隙或裂隙流动。
岩石这种能透水的能力称为岩石渗透性。
2.2、结构体：结构体是不同产状和不同规模结构面相互切割而形成的、大小不一、形态各异的岩石块体。
2.3、结构面的类型：按成因可分为原生结构面、构造结构面、次生结构面。
2.4、岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。
2.5、RQD概念：用来表示岩体良好度的一种方法。
根据修正的岩芯采取率来决定的。
2.6、RMR法评价岩体的方法：该分类系统由完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理状态及地下水状况5类指标组成。
具体做法为：（1）根据各类指标的数值，逐次计分，求和得总分RMR值（P27页表2-10）；（2）根据节理、裂隙的产状变化对RMR的初值加以修正（P27页表2-11），以强调节理、裂隙对岩体稳定产生的不利影响。
3.1、脆性破坏、塑性（延性）破坏、弱面剪切破坏的基本概念；脆性破坏：岩石发生破坏时，无显著变形，声响明显，一般发生在单轴或低围压坚硬岩石（岩爆）。
塑形破坏：岩石发生破坏时，变形较大，有明显的“剪胀”效应，一般发生在较软弱岩石或高围压坚硬岩石。
沿软弱结构面（原生）剪切破坏：由于岩层中存在节理、裂隙、层理、软弱夹层等软弱结构面，岩层整体性受到破坏；在外荷载作用下，当结构面上的剪应力大于该面上的强度时，岩体发生沿弱面的剪切破坏。
3.2、影响岩石抗压强度的因素；矿物成分、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、试件形状和尺寸、加载速率。
3.3、形态效应和尺寸效应的含义；因应力集中，通常圆柱形试件的强度高于棱柱形试件的强度。
对于棱柱形试件，截面边长越多，其强度越高，这种影响称为形态效应。
岩石试件的尺寸越大，其强度越低，这一现象称为尺寸效应。
岩石力学(水利部检测员考试复习提纲)
岩石力学部分●岩块具有：连续性、均匀性、各向同性。
●岩体分类：坚硬、较坚硬、较软、软、极软●岩体基本力学性质是岩体在简单载荷条件下的变形、强度和破坏特性，所谓的简单载荷条件是指单轴压缩或拉伸、剪切、以及在等围压下的压缩加载。
●岩体基本力学性质包括：岩体的变形性质、强度性质、破坏特性●岩体变形特征的力学参数主要：弹性模量和泊松比；岩体强度特征的力学参数：单轴抗压强度、单轴抗拉强度、三轴抗压强度和抗剪强度●岩体的基本质量是指岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，由岩石的坚硬程度和岩体的完整程度决定●现场鉴别岩石的坚硬程度可根据岩石的锤击难易程度、回弹程度、手触感觉和吸水反映来为岩石的坚硬程度做定性鉴定●岩体基本质量指标BQ采用岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个定量指标确定●岩体的(工程)分类采用岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个定量指标确定●水利岩石试验包括岩石物理力学性质试验、岩体强度和变形试验、岩体应力测试、岩石声波测试以及工程岩体观测等内容●岩石含水率采用烘干法测定●岩石的吸水性采用自然吸水率、饱和吸水率和饱水系数等指标表示●岩石自然吸水率的大小取决于岩石中孔隙的大小及连通性●岩石饱和吸水率一般采用煮沸法或真空抽气法●岩石饱水系数是指岩石自然吸水率与饱和吸水率的比值●岩石吸水性试验每组试块不少于3块，自然吸水率在水中浸泡48h，煮沸法煮沸时间不少于6h，真空抽气法真空压力100kpa，抽气时间4h●岩石吸水试验影响因素：试验程序、吸水时间、试件形态，吸水时间不规则试件是规则试件的2倍●岩石颗粒密度试验方法：比重瓶法和水中称量法，比重瓶法适用各类岩石，水中称量法适用除遇水崩解、溶解和干缩湿胀以及密度小于1g/cm3的各类岩石●比重瓶法分：土工试验方法、岩石试验方法和建筑材料试验方法●岩石的块体密度可分烘干密度、天然密度和饱和密度，采用量积法、水中称量法或密封法测定。
量积法适用于规则试块，水中称量法适用于除遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石，密封法适用于不能用量积法或直接水中称量进行试验的岩石。
岩石力学复习提纲
1岩石：由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体。
2岩体：地面或地下工程中范围较大的、由岩块和结构面组成的地质体。
3岩石结构：岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。
4岩石构造：岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间的排列方式及填充形式。
5岩石的密度：单位体积岩石的质量。
6块体密度：单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。
7颗粒密度：岩石固相物质的质量与其体积的比值。
8容重：单位体积岩石的质量。
9比重：岩石试件固体部分重量与固体部分体积之比再与4摄氏度水的容重之比。
10孔隙性：岩石具有孔隙和裂隙的特性。
11孔隙率：岩石试件中孔隙总体积与岩石试件总体积之比。
12渗透性：地下水在水力坡度作用下，岩石能被水透过的性能。
13渗透系数：地下水渗透速度与水力坡度（压力差）的比值。
14软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。
15软化系数：岩石试件的饱和抗压强度和干抗压强度的比值。
16岩石膨胀性：岩石浸水后体积发生膨胀的性质。
17自由膨胀率：岩石试件在无任何约束的条件下浸水后所产生膨胀应变与试件原尺寸的比值。
18侧向约束膨胀率：将具有侧向约束的试件浸入水中，使岩石试件仅产生轴向膨胀变形求得的膨胀率。
19膨胀压力：岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力。
20岩石吸水性：岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力。
21含水率：天然状态下岩石孔隙中水的质量与岩石固体质量之比。
22吸水率：岩石试样在大气压力和温室条件下吸水的质量与试样固体质量的比值。
23饱和吸水率：岩石试样在强制状态下的最大吸水量与试样固体质量的比值。
24饱水系数：岩石吸水率与岩石饱和吸水率之比。
25弹性模量：在单向压缩条件下，弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。
26变形模量：岩石在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向总应变之比。
27泊松比：在单向载荷作用下横向应变与轴向应变之比。
《岩石力学》复习总结资料(考试用)
岩石力学补充资料第一章绪论1.1.1 岩石力学就是用力学的理论，观点和方法去研究岩石材料的力学行为及其工程应用的学科。
（实际上也称为“岩体力学”，是水利学科的一个重要分支学科）1.1.2 岩石力学的特点1）研究的广泛性：a、既古老，又年轻 b、跨行业2）研究对象的复杂性：a、组成：岩石——地质体（单独的力学性质+耦合效应）；岩块、结构面→组合形成；块状结构、破碎结构、离散结构b、背景：地质力学环境的复杂性（地应力、地下水、物理、化学作用等）3）工程应用性（实践性）非常强4）社会经济效益显著§1.3 岩石力学的研究方法a.物理模拟 b,数学模型 c.理论分析第二章岩石的物理性状（性质）§2.1 岩体的结构特性岩石（根据成因）可分为：a.岩浆岩b.沉积岩c.变质岩☐断层：规模较大，宽度几米～几十米，延伸长度几百米～几公里；☐节理：规模中等，宽度几十厘米，延伸长度几米～几十米；☐裂隙：规模较小，宽度几厘米甚至更小，延伸长度几十厘米；§2.2 岩石的不连续性、不均匀性及各向异性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2.2.1 岩石的裂隙性平面裂隙率:指岩石单位面积上各类裂隙面积所占比重。
2.2.2 各向异性：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。
(从岩石的不同方向施加荷载，其抵抗破坏的能力不同)a.正交各向异性（三个材料主轴、定义材料参数）b.横观各向同性（层状）§2.3 岩石的物理性质指标2.3.9 软化系数:岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性，用软化系数（ηc）表示。
ηc讨论：ηc愈小则岩石软化性愈强。
研究表明：岩石的软化性取决于岩石的矿物组成与空隙性。
当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，且含大开空隙较多时，岩石的软化性较强，软化系数较小。
第三章岩石/岩体的强度§3.7 岩石中水对强度的影响在前面已经谈及，水工建设中岩体不可避免会遇到水，例如水的影响：改变岩石的物理力学性质（胶结构被破坏，化学溶蚀等）渗透压力→“空隙压力”→降低有效应力→强度降低§3.8 岩体强度分析岩体的强度分析包括结构体强度分析和结构面强度分析。
岩石力学复习提纲
岩石力学复习提纲一、名词解释：1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度8、莫尔强度理论9、强度判据10、稳定性系数11、蠕变12、残余强度14、剪切刚度15、强度理论16、剪切刚度17、八面体强度理论18、极限强度19、蠕变20、孔隙比21、法向刚度22、围岩应力23、软化系数24、变形模量25、几何边界条件26、长期强度27、主应力29、主平面30、结构面31、滑坡32、塑性33、围岩抗力系数34、变形模量35、弹性模量36、动弹性模量37、天然应力38、强度曲线39、内摩擦角40、切线模量41、岩体力学42、应力松弛43、重分布应力44、围岩压力45、围岩抗力46、强度47、弹性极限48、强度极限 49、脆性破坏50、渗透系数52、割线模量53、爬坡角54、岩石吸水率55、弹性后效56、尺寸效应57、应力集中系数58、初始模量59、抗冻系数60、岩爆61、泊松比62、强度包络线63、普氏系数64、自然平衡拱65、RQD66、格里菲斯强度理论67、单轴抗压强度68、横波69、纵波70、围岩压力71、饱和吸水率72、法向刚度；73、岩石的水理性；74、残余强度；二、问答题1、何谓岩石的碎胀性？用什么指标来表示？该指标在生产中有何意义？答：（岩石的碎胀性是指岩石破碎以后的体积将比整体状态下的体积增大的性质。
用碎胀系数表示：岩石碎胀系数=岩石破碎膨胀后的堆积体积/岩石体积岩石的碎胀系数对矿压控制，尤其是对回采工作面的顶板管理有重要意义。
碎胀系数与岩石的物理性质、破碎后块度的大小及其排列状态等因素有关。
例如坚硬岩石破碎后块度较大且排列整齐时，碎胀系数较小；反之，如破碎后块度较小且排列较杂乱，则碎胀系数较大。
2、岩石流变模型中的组合模型由哪三种元件构成，相应地代表了何种介质的变形性质？1、流变模型元件（1）弹性介质及弹性元件（虎克体） ：弹性介质性质： dt d E dtd εσ= εσE = 1）具有瞬时变形性质；2）ε＝常数，则σ保持不变，故无应力松弛性质；3）σ＝常数，则ε也保持不变，故无蠕变性质；4）σ＝0（卸载），则ε＝0，无弹性后效。
岩石力学复习大纲
岩石力学复习大纲岩石的比重与容重 比重就是岩石试件内固体部分实体积的重量与同体积水的重量的比值。
容重是指单位体积（包括孔隙体积）岩石的重量。
岩石的孔隙性是指岩石中孔隙与裂隙的发育程度， 常用孔隙度表示，孔隙度指的是岩石中各种孔隙裂隙体积总和与岩石体积之比。
岩石的吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定实验条件下吸入水分的能力。
岩石的透水性是指岩石被水穿过的性能 影响因素 地下水水头 应力状态 裂隙度 孔隙大小及连通程度 岩石的软化性 岩石浸水饱和后强度降低的性质。
岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力岩石的膨胀性 是指岩石浸水后体积增大的性质岩石的破坏形式 脆性破坏 延性破坏 弱面剪切破坏。
岩石的强度强度的概念 是指载荷作用之下岩石抵抗破坏的能力 试验方法及计算P22 24 25 岩石的全应力应变曲线 P7 图和表格弹性模量 泊松比 P8 9泊松比 岩石的横向应变εx 与纵向应变εy 之比称为泊松比岩石的三维变形特性P12岩石强度理论是研究岩石的复杂应力状态下的破坏原因及强度条件的理论强度准则应力强度准则:σ1=f(σ2,σ3,岩石强度参数)或 F(σ1 ,σ2,σ3,岩石强度参数)=0应变强度准则:ε1=f(ε2, ε3,岩石强度参数)或 F(ε1,ε2, ε3,岩石强度参数)=0库仑--莫尔强度准则基本假设: 岩石的剪切破裂发生是某一平面剪应力超过了岩石的内聚力和法向应力引起的摩擦力之抵抗.库仑准则: τ = C + σn tg ϕ 莫尔准则: τ = f(σ) 图见书上P28库仑--莫尔强度准则基本假设的讨论:破坏形式是剪切破坏;与中间主应力无关;沿一平面剪坏,该平面通过中间主应力方向.以主应力形式表达的库仑--莫尔强度准则库仑--莫尔强度理论的应用I)判断岩石是否发生破坏, 屈服函数F=F(σ……)<0 不破坏 =0 临界破坏, >0 破坏II) 预测破坏面的方向剪切破坏面与最大主应力平面夹角为 α=45︒+ϕ/2,与最小主应力平面成 α=45︒-ϕ/2 剪切破裂面是对称共轭的一对.即X 型节理.III)确定岩石单轴抗压强度,抗拉强度,抗剪强度及其相互关系S 2si - 1 2Ccos si - 1 si 1 C ϕ ϕ ϕ ϕ= = + ϕϕϕϕσσsin -1sin 13sin -12Ccos 1++=ασσσϕϕ23sin -1sin 131tan Sc +=+=+c S脆性断裂破坏大多数坚硬岩石在一定条件下都表现出脆性破坏的性质。
岩石力学复习重点
岩石力学复习重点 Revised as of 23 November 2020岩石力学复习重点1.、绪论1.岩石材料的特殊性：岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料，岩石经历了漫长的地质构造作用，内部产生了很大的压应力，具有各种规模的不连续面和孔洞，而且还可能含有液相和气相，岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。
2.岩石与岩体的区别：（1）岩石：是组成地壳的基本物质，他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。
（2）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各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。
重要区别就是岩体包含若干不连续面。
起决定作用的是岩体强度，而不是岩石强度。
3.岩体结构的两个基本要素：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，包括物质的分界面与不连续面。
被结构面分割而形成的岩块，四周均被结构面所包围，这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。
2.岩石的物理力学性质1.名词解释：孔隙比：孔隙的体积（Vv）与岩石固体的体积的比值。
孔隙率：是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。
吸水率：干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。
其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。
膨胀性：是指岩石浸水后体积增大的性质。
崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结力，完全丧失强度时的松散物质的性质。
扩容：岩石在压缩载荷作用下，当外力继续增加时，岩石试件的体积不是减小，而是大幅度增加的现象。
蠕变：应力恒定，变形随时间发展。
松弛：应变恒定，应力随时间减少。
弹性后效：在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。
长期强度：当岩石承受超过某一临界应力时，其蠕变向不稳定蠕变发展，当小于该临界值时，其蠕变向稳定蠕变发展，称该临界值为岩石的长期强度。
《岩石力学》全书复习资料
《岩⽯⼒学》全书复习资料第⼀章绪论1、岩⽯⼒学定义:岩⽯⼒学是研究岩⽯的⼒学性质的⼀门理论与应⽤科学；它是⼒学的⼀个分⽀；它探讨岩⽯对其周围物理环境中⼒场的反应。
2、岩⽯⼒学研究的⽬的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降低维护成本，减少⽀护事故。
3、岩⽯⼒学的发展历史与概况：（1）初始阶段（19世纪末—20世纪初）1912年，海姆（A.Hmeim ）提出了静⽔压⼒理论：⾦尼克（A.H.ΠHHHHK ）的侧压理论：朗⾦（W.J.M.Rankine ）的侧压理论：（2）经验理论阶段（ 20世纪初—20世纪30年代）普罗托吉雅克诺夫—普⽒理论：顶板围岩冒落的⾃然平衡拱理论；太沙基：塌落拱理论。
4、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）深埋巷道属于⽆限域问题，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； 5、影响岩⽯⼒学性质和物理性质的三个重要因素矿物：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；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；构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；第⼆章岩⽯⼒学的地质学基础 1、岩⽯硬度通常采⽤摩⽒硬度，选⼗种矿物为标准，最软是⼀度，最硬⼗度。
这⼗种矿物由软到硬依次为：l-滑⽯； 2-⽯膏；3-⽅解⽯；4-萤⽯；5-磷灰⽯；6-正长⽯；7-⽯英；8-黄⽟； 9-刚⽟；10-⾦刚⽯；2、解理：是指矿物受打击后，能沿⼀定⽅向裂开成光滑平⾯的性质，裂开的光滑平⾯称为解理⾯。
3、岩⽯的⼯程特性4、影响岩⽯的⼯程性质的因素包括矿物成分、结构、构造、⽔、风化等因素。
昆明理工大学 岩石力学复习提纲目录
岩石力学复习提纲
一、填空（ 1 5 - 20 分）
二、名词解释（10-15 分）：
岩石力学、岩石、结构面、软化系数、弹性模量、
泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、流变性、蠕变、准岩体强度、
完整性系数、普氏系数、RQD 、地应力或原岩应力、自重应力、构造应力、侧压系数、地压、地压现象、移动角、二次应力、变形地压、散体地压等三、简答或论述（40 -50分）
岩石与岩体的区别
影响岩石力学性质的主要因素
岩石的全应力-应变曲线（定义，曲线、特征及工程意义）
岩石的流变性及典型蠕变曲线特征
流变模型的基本元件（有哪几种、分别用什么表示）·
莫尔库仑强度理论的基本观点，该理论的优缺点
为什么要进行岩体分类，常用的有哪几种分类方法
什么是地应力及地壳浅部地应力的分布规律
地压的分类及地压发展两阶段
围岩与支架共同作用原理实质及要点
原岩和围岩的定义及区分原则
普氏理论（自然平衡拱理论）
采场地压的控制方法并解释
新奥法施工（基本原理、原则）
四、计算（20 -25 分）
抗压强度、抗剪强度等一些基本参数的计算
莫尔库仑强度准则判断岩石破坏方面的应用
自然平衡拱理论
侧压系数为1 时圆形巷道围岩应力的计算
五、论述（ 5 -10 分）。
- 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)。
岩体力学复习提纲
一．概念题
1．名词解释：
（1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构；
（4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度；
（7）颗粒密度；（8）容重；（9）比重；
（10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）渗透系数；
（13）软化系数；（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量；
（22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效应；
（25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；（29）蠕变；（30）松弛；
（31）弹性后效；（32）岩石长期强度；（33）强度准则。
2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？
3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？
4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？
5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。
6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。
7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。
8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？
9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？
10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？
11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？
12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？
13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。
14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？
15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？
16．简述马克斯伟尔（Maxwell）模型和凯尔文（Kelvin）模型的特点。
17．何谓岩石长期强度，其与岩石瞬时强度的关系如何？其研究实际意义是什么？
18．莫尔强度理论的主要观点是什么？如何根据莫尔强度理论判断岩石中一点破坏与否？
19．简述格里菲斯强度理论的基本观点,并写出格里菲斯条件。
20．对岩石进行单轴抗压试验，如果发生剪切破坏，破坏面是否一定是试样中的最大剪应力面？为什么？如果发生拉断破坏，此时的抗压强度是否即为抗拉强度？为什么？
21．结构面的起伏形态有哪几种？巴顿将结构面的粗糙度划分为几级？
22．岩体中的结构体有哪几种类型？
23．根据岩体中结构面和结构体的成因、特征及其排列组合关系，岩体结构划分为哪几种类型？
24．岩体拉伸破坏和剪切破坏机理如何？
25．简述水对岩体有哪些影响？
26．在三维应力作用下含有一组不连续面的岩体可能发生哪些破坏方式？产生某种破坏方式取决于什么参数？
27．岩体工程分类与岩体结构分类有什么不同？岩体工程分类考虑的主要因素有哪些？目前国内外常用的岩体工程分类方法有哪些？
28．简述RMR法和Q法。
29．初始应力、二次应力和应力场的概念是什么？
30．请阐述海姆假说和金尼克假说。
31．试述地应力的成因。
地应力场的主要组成部分是什么？
32．岩体原始应力状态与哪些因素有关？
33．什么是侧压系数？海姆假说和金尼克假说中的侧压系数分别为多大？
34．何谓高地应力？任何判别高地应力？
35．地应力测量方法分哪两类？两类的主要区别在哪里？每类包括那些主要测量技术？
36．简述套孔应力解除法的基本测量原理和主要测试步骤。
37．简述水压致裂法的基本测量原理，并对水压致裂法的主要优缺点作出评价。
38．简述应力解除法的基本原理。
39．简述声发射法的主要测试原理。
40．井巷维护原则有哪些？
41．井巷支护的支架包括哪些？
42．注浆加固作用机理是什么？
43．注浆包括哪些工艺？
44．锚索支护结构主要包括哪些？
45．锚索施工的主要工艺包括哪些？
46．喷射混凝土的适用条件及施工工艺是什么？
47．喷层和锚杆的力学作用什么？
二．计算题
1．将某矿的页岩岩样做成边长为5cm 的三块立方体试件，分别作剪切角度为45°、
55°和60°的抗剪强度实验，施加的最大载荷相应地为22.4、15.3和12.3kN ，求该页岩的内聚力C 和内摩擦角ϕ值，并给出该页岩的抗剪强度曲线图。
2．某种岩石的两组抗剪强度试验数据为: 1n σ＝6MPa ，1τ＝19.2MPa ；2n σ＝lOMPa ，
2τ＝22MPa 。
求该岩石的内聚力和内摩擦角，并估算在围压为5MPa 时的三轴抗压强度。
3．将直径为5cm 的岩芯切成厚度为2.5cm 的圆盘形试件，然后进行劈裂试验，当荷载达到9.125kN 时，试件即发生开裂破坏，试计算试件的抗拉强度。
4．已知抗剪强度参数C 、ϕ，是根据莫尔—库仑理论推导c σ、t σ的表达式。
5．假定岩石中一点的应力为：σ1=61.2Mpa ，σ3= -19.1MPa ，室内实验测得的岩石
单轴抗拉强度t σ＝8.7MPa ，剪切强度参数C=50MPa ，54.1tan =ϕ， 试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏。
6．有一岩柱，在单向受压时，其抗压强度为60MPa ，该岩石内摩擦角ϕ＝30°。
采用莫尔—库仑强度理论，当侧向压力为5MPa 时，求：
（1）其轴向应力为多大时，岩柱发生破坏？
（2）破坏面的位置。
（3）其破坏面上的正应力和剪应力。
7．某岩石三轴试验时，围压为σ2=σ3= 10MPa ，并在轴压达到64MPa 时破坏，破坏
面与最小主应力夹角为60°。
已知岩石的破坏服从库仑准则，试求：
（1）内摩擦角；
（2）单轴抗压强度；
（3）内聚力；
（4）若该岩石在正应力为10MPa条件下进行剪切试验，抗剪强度多大？
8．有一矿柱受40MPa的垂直应力，矿柱的内聚力C=10MPa，内摩擦角 ＝30°。
采用莫尔—库仑强度理论，求：
（1）判断该矿柱是否发生破坏？
（2）破坏面的位置。
（3）如不使岩柱破坏，需加多大的侧向应力？
9．已知岩体应力状态：σ3=10MPa，σ1=50 MPa，岩体中有一组与最大主平面成42º角的结构面，其粘结力为C0=0.2 MPa，摩擦角为Φ0=30º，完整岩石的强度参数为：C=30MPa, Φ=40º，问在此种应力状态下岩体是否会发生破坏？
10．如果某一组结构面与最大主平面夹角为32º，岩体的强度参数为C=15MPa，Φ=35º,其余条件为σ3=10MPa，σ1=50 MPa，粘结力为C0=0.2 MPa，摩擦角为Φ0=30º，岩体是否会发生破坏？若发生破坏，将发生什么方式的破坏？
11．已知硐室顶板的最大主应力σ1=61.2MPa，最小主应力σ3=﹣19.1MPa，岩石的单轴抗拉强度σt=﹣8.7MPa，粘结力C=50 MPa，内摩擦系数f=tgΦ=1.54，使用莫尔强度准则判据判断顶板的稳定性，并讨论计算结果。
12．某矿大理岩试验成果如下：其单向抗压强度为σc=120MPa，当侧压力为σ3=σ2=80 MPa，其破坏时垂直压力为σ1=360 MPa。
试问：（1）当侧压力为σ3=σ2=60 MPa，垂直压力σ1=240MPa时，其试件是否破坏？（2）当侧压力为σ3=σ2=50 MPa时，能承受的最大垂直应力是多少？
13．根据对某矿花岗岩的测定结果：在岩体中弹性波的传播速度v=1750m/s，在该岩石试件中测得的弹性波的传播速度v=2120m/s，该岩石在室内试验测得的单向抗拉强度σt=20 MPa，单向抗压强度σc=220 MPa，试求该岩体的准岩体强度。
注意：考试时请带计算器、三角板、铅笔、橡皮。