岩石力学知识点

合集下载

岩石力学主要知识点

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 知识点整理

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 知识点

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。

岩石力学复习资料

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。

岩石力学复习要点

岩石力学复习要点

1、岩石力学:固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。

岩石:岩石是组成地壳的基本物质,它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。

岩体:岩体是指一定工程范围内的自然地质体,由岩块和各种不连续面组成的。

岩体具有如下三大特征:(1)它的边界是根据工程情况确定的。

(2)岩体经历了漫长的自然地质作用过程,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。

(3)至今还受到地应力,以及水、温度等因素的影响。

结构面:结构面是指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,即强度低、易变形的面或带,即弱面。

结构体:结构体是指由结构面在岩体中切割而成的几何体。

2、岩石的密度:岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体积(不包括岩石中孔隙体积),所得的量与一个标准大气压下4℃纯水容重的比值,又称相对密度。

重度:岩石在天然状态下岩石单位体积的重量。

干重度:岩石在105℃~110℃烘至恒重后,测定的岩石单位体积的重量。

饱和重度:岩石在吸水饱和状态下测定的重度。

碎胀系数:岩石的碎胀系数Kp是指岩石破碎后的体积与破碎前实体积的比。

残余碎胀系数:破碎岩石压实后体积与岩石破碎前体积V之比,用Kp’表示。

(取决于岩石性质、载荷大小、载荷作用时间、含水状况等)孔隙度率:岩石的孔隙率是指岩石中孔隙体积Vv(孔洞和裂隙之和)占岩石总体积V的百分比。

孔隙比:岩石的孔隙比是指岩石中孔隙的总体积Vv与固体(颗粒)实体积Vs之比。

吸水率:岩石的吸水率(自然吸水率的简称)指干燥后的岩石(样品)在一个大气压力和室温条件下,浸入水中定时间(48hr)吸入水分的质量与其干质量百分比。

饱水率:岩石的饱和吸水率(简称饱水率)又称强制吸水率,是指干燥后的岩样在强制状态下吸入水分的质量与其固体矿物质量的百分比。

膨胀性:岩石浸水后体积增大或体积不变时相应地引起应力增大的性能。

岩石力学重点知识汇编

岩石力学重点知识汇编

教学大纲第一章概论§1.1岩石力学的基本概念——什么是岩石力学?传统的概念和理论美国科学院岩石力学委员会定义岩石力学固体力学和其他力学学科的本质区别岩石力学的重新定义§1.2岩石力学的应用——岩石力学服务于哪些工程领域采矿工程水利水电工程隧道和公路建设工程土木建筑工程石油工程海洋勘探与开发工程核电站建设与核废料处理工程地热开发工程地震监测与预报工程§1.3岩石力学与工程研究的特点力学荷载条件的特殊性和多因素性研究对象的复杂性和不确定性研究内容的广泛性和工程实用性研究方法的多样性、系统性和综合性第二章岩石的物理力学性质§2.1岩石的物理性质孔隙度密度,容重渗透性声波速度(在岩石中的传播速度)§2.2岩石力学性质的试验和研究非限制性压缩强度试验点荷载强度试验三轴压缩强度试验拉伸强度试验剪切强度试验全应力—应变曲线及破坏后强度试验第三章岩石与岩体分类§3.1按地质组成分类具有结晶组织的岩石具有碎屑组织的岩石非常细颗粒的岩石有机岩石§3.2按力学效应分类均质连续体弱面体散体§3.3按岩体结构分类完整块状结构层状结构碎裂结构散体结构§3.4 CSIR岩体质量分级CSIR岩体质量分级指标体系RMR岩体质量评分标准§3.5 NG1隧道岩体质量分级NG1岩体质量分级指标体系Q岩体质量评分标准第四章岩石强度理论(破坏准则)§4.1莫尔—库仑破坏准则§4.2经验破坏准则§4.3格里菲斯破坏准则§4.4各向异性岩体的破坏第五章岩石流变理论§5.1岩石流变的基本概念§5.2 流变模型三个流变元件模型圣维南(St. Venant)体马克斯威尔Maxwell体开尔文(Kelvin)体广义开尔文(Modified Kelvin)体饱依丁—汤姆逊体(Poyting-Thomson)理想粘塑性体(Ideal viscous-plastic material)宾汉姆(Bingham)体伯格模型(Burger)体第一章概论1.1岩石力学的基本概念-什么是岩石力学?●岩石力学是近代发展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。

扩容岩石力学知识点总结

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。

岩石力学资料

岩石力学资料

一、岩石和岩体岩石⑴自然形成的产物;⑵由一种或几种矿物组成的具有一定结构构造的固体集合体。

岩体:地质历史过程中形成的,由岩块和结构面组成的,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。

岩体就是岩石和结构面的统一体。

结构面: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。

(如节理、裂隙、褶皱等结构面。

)二、岩体的特征1、岩体是非均质各向异性的材料。

2、岩体内存在着原始应力场。

3、岩体内存在着一个裂隙系统4岩体既不是理想的弹性体,也不是典型的塑性体,既不是连续介质,又不是松散介质,而是一种特殊的复杂的地质体,这就造成了研究它的困难性和复杂性岩体力学研究的主要对象是岩体,研究岩体在力场作用下,所发生的变形、破坏和移动规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。

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.剪切变形岩石单轴抗压强度1)定义: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计算公式:σc=P/A5)水对单轴抗压强度的影响-软化系数:岩石的软化系数:饱和岩石抗压强度σb与干燥岩石抗压强度σc之比η=σb/ σc≤11.2岩石单轴抗拉强度定义:岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。

试件在拉伸荷载作用下的破坏通常是沿其横截面的断裂破坏,岩石的拉伸破坏试验分直接试验和间接试验两类抗剪切强度定义: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称为岩石的抗剪切强度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。

非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在,没有正应力存在;限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪应力外,还存在正应力。

岩石力学复习

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。

岩石力学知识点总结

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

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。

岩石力学知识要点

岩石力学知识要点

岩石力学知识要点第一章1、 岩石:经过地质作用而天然形成的(一种或多种)矿物集合体2、 岩体:在一定的地址条件下,含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续结构面组成的现场岩石,它是一个复杂的地质体3、 岩石力学研究的基本内容:① 基本理论:岩体地应力、岩体强度、岩体变形、裂隙水力学 ② 材料试验:现场试验和室内试验③ 工程应用:边坡工程、地下洞室、坝基稳定 第二章1、岩石的裂隙连通率:岩裂隙面方向ba a n +=(a 为裂隙面长度,b 为岩桥长度)2、横管各向异性:同一层面内力学性质相同,而不同层面内力学性质有差异的性质3、岩石的物理性质指标:(1)孔隙率:岩石内空隙体积与总体积之比,%1001%100n s v ⨯-=⨯=)(VV VV(2)吸水率: ①自然吸水率:岩石在常温下浸水48小时后岩体内的含水量与岩石干重量的比值%100%100ss1a s1w a ⨯-=⨯=W W W W W W②饱和吸水率:岩样在强制状态下(真空、煮沸或高压下)岩样最大吸水量与岩石干重量的比值%100%sssa sa⨯-=W W W W )((3)软化系数:岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值,用c η表示,干饱和)()(c c cR R =η 4、岩石的渗透系数:受承压水作用的岩体,在节理裂隙等结构面上将产生渗流,其渗透性大小工程上一般用渗透系数k 表示(cm/s )注意:k 不仅与岩体性质有关,还与岩体的应力状态有关,即拉压有关。

① 当外壁水压力大于内壁水压力时,水从外壁流向内壁,岩样受压1k ② 当内壁水压力大于外壁水压力时,水从内壁流向内壁,岩样受拉2k 一般来说2k >1k5、岩体质量指标RQD 值的概念:%100cm 10ll cm 10ii⨯>==∑钻孔总进尺)(钻孔总进尺后的长度扣除岩芯长度小于(修正岩芯采取率)RQD6、岩体分类应考虑的因素:岩块强度、RQD 值、节理间距、节理条件及地下水第三章1、岩石的三种破坏形式及特征? ①脆性破坏:发生破坏时变形很小,明显声响,一般发生单轴或者是地围压坚硬岩石(岩爆) ②延性破坏(塑性破坏):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者是高围压坚硬岩石③弱面剪切破坏: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2、岩石的抗剪断强度、抗剪强度的概念:①抗剪强度:岩石沿原生结构面或已被剪断的结构面剪切滑动时的“摩擦阻力” ②抗剪断强度:完整岩块、岩石被剪断时表现出的“抵抗剪切破坏”的强度3、岩石的单轴抗压、抗拉、抗剪强度的概念:①单轴抗压强度:岩石试件在单轴压力(无围压而轴向加压力)下抵抗破坏的极限能力或极限强度,数值上等于破坏时的最大压应力②抗拉强度:岩石的抗拉强度是指岩石试件在单向拉伸条件下试件达到破坏的极限值,它在数值上等于破坏时的最大拉应力。

岩石力学知识点整理

岩石力学知识点整理

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/V γ=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;Ws ——干燥岩石的重量(kN); Vs ——岩石固体体积(m3); ——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。

5.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。

w s ss V WG γ=w γ%100⨯=V V n V ws d G n γγ-=1nn V V V V V e V V s V -=-==16.岩石含水率(1V ):是指天然状态下岩石中水的重量1W 与岩石烘干重量d W 之比。

7.岩石的饱水率(2V )是指高压(150个大气压)或真空条件下,岩石吸入水的重量2W 与岩石干重量之比,即8.岩石的饱水系数(S K )是指岩石的吸水率与饱水率之比,即21V V K S =9.软化系数:是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度(c σ)与在干燥状态下的抗压强度(c 'σ)的比值,即cc 'σσησ=。

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。

13.剪胀:结构面滑移过程中,不仅产生切向位移,也有法向位移,从而使结构面张开,岩体体积膨胀,这种现象即为剪胀。

岩石力学复习知识要点提纲7页word

岩石力学复习知识要点提纲7页word

《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: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17.平面问题的主应力及其方向计算 18应变、位移关系方程 19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations :(P28) 22222yy xy xxyx x yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂ 21.虎克定律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。

23.强度(峰值强度) 24.残余强度 25.应变软化 26.塑性变形 27.屈服28.岩石单轴压缩与三轴压缩典型特性岩石单轴压缩特性:从变形的四个阶段理解:弹性变形、塑性变形、(峰值强度以后)应变软化、残余变形。

岩石力学考试知识点

岩石力学考试知识点

岩石力学考试知识点主要内容:岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用学科,它是力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中立场的反应。

岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的学科。

岩石力学是一门关于岩石的力学效应和工程岩体的力学行为规律的学科。

地应力:是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。

它是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。

决定洞室布置的决定性因素之一,稳定性分析的重要参数。

重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因。

地应力的成因:大陆板块边界受压\地幔热对流\板块边界受压\岩浆侵入\岩体自重应力场地应力测量基本原理:测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态,这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。

岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的六个分量σx ,σy ,σz ,τxy ,τyz ,τxz 来表示。

直接测量法:由测量仪器直接测量和记录各种应力量,并由这些应力量和原岩应力的相互关系,通过计算获得原岩应力值。

间接测量法:借助某些传感元件或某些介质,测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化,然后由测得的间接物理量的变化,通过已知的公式计算岩体中的应力值。

应力解除法原理:当需要测定岩体中某点的应力状态时,人为的将该处岩体单元和周围的岩体分离,此时,岩体单元上所受的拉力将被解除。

同时,该单元体的几何尺寸也将产生弹性恢复。

应用一定的仪器,测定弹性恢复的应变值或变形值,并且认为岩体时连续、均质和各向同性的弹性体,于是就可以借助弹性理论的解答计算岩体单元所受的应力状态。

步骤:(1)在测试地点打大孔(2)从大孔底打同心小孔(3)在小孔中央位置安装测量探头(4)用薄壁钻头延伸大孔,使小孔周围岩芯实现应力解除(5)将岩芯与探头一并取回,进行围压率定和温度标定试验。

(6)数据修正和处理,计算地应力值直接测量法(水压致裂法):原理:水压致裂系统将钻孔某段封隔起来,并向该段钻孔注入高压水,当水压超过3σ2-σ1和岩石抗拉强度T之和后,在θ=0o处,也即所在方位将发生孔壁开裂。

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!。

岩石力学资料

岩石力学资料

1.岩石的碎胀性:是指单位体积岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质。

2.孔隙性:天然岩石中包含着数量不等、成分各异的孔隙和裂隙的性质。

3.岩石质量指标RQD:钻探时将长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔哦在那个厂的百分比。

4.结构面:在岩体内存在个各种地质界面,它包括物质分异面和不连续面,如假整合、不整合、褶皱、断层、层理、节理、和片理等,这些不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面。

5.岩体裂隙度:只沿取样线方向单位长度上的节理数量。

6.普氏系数:岩石静态单轴抗压强度7.应力重分布:从原始地下应力场变化到新的平衡应力场的过程。

8.蠕变:当应力不变时,变形随时间增加而冲长的现象。

9.围岩压力:作用在支护物上的围岩变形,挤压或坍塌岩体的各种挤压力。

10.岩石强度:岩石在各种荷载作用下达到哦坏是所能承受的最大应力。

11.弹性模量:应力与应变的比率被成为岩石的弹性模量,记为E。

12.泊松比:岩石的横向应变与纵向应变的比值。

13.应力集中系数:升巷后应力与开巷前应力之比,即K=14.原沿应力:存在于底层中的未受工程扰动的天然应力。

15.矿山压力:地下矿体被开采后,琪走位岩体发生了变形和位移,同时围岩内的应力也增大或减小,甚至改变了原有的性质,这种引起围岩位移的力和岩体变化后的应力成为矿山压力。

16.残余变形:岩石在加载时产生变形,卸载后不可恢复的变形。

17.水压致裂法:是一种绝对地应力测量方法。

蹭凉是首先取一段基岩裸露的钻孔,用封隔器将上下两端密封起来,然后住入液体,加压直到孔隙破裂,并记录眼里随时间的变化并用印模器或井下电视观测破裂方位。

根据记录的破裂压力,关泵压力和破裂方位,利用相应的公式计算出原地主应力的大小和方向。

18.应力解除法:是测点岩体完全脱离地应力作用的方法,通常采用套钻的方法实现套孔岩芯的完全应力解除,因而也成套孔应力解除法,19、岩石的全程应力应变曲线分哪六个阶段?【答题要点】:(1)微裂隙及孔隙闭合阶段;(2)可恢复弹性变形阶段;(3)部分弹性变形至微裂隙扩展阶段;(4)非稳定裂隙扩展至岩石结构破坏阶段;(5)微裂隙聚结与扩展阶段;(6)沿破断面滑移阶段简答题1.影响岩石力学性质的包括哪几个方面的内容?如何影响的?答:1.水对岩石力学性质的影响。

岩石力学

岩石力学

一、名词解释1、岩体的概念:是指在一定工程范围内自然地质体,含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。

2、岩石按成因分类:岩浆岩,沉积岩,变质岩。

3、岩石与岩体的关系:岩体是非均质各项异性体,岩石内部存在初始应力场,岩体内含有各种各样的裂隙系统,处于地下环境,受地下水等因素的影响。

4、岩体的特点:不均质性、地质体、时间因素影响、含有缺陷。

5、颗粒密度:岩石固相物质的质量与其体积的比值。

6、岩石孔隙率:岩石试件中孔隙总体积与岩石试件总体积的比值。

7、吸水性:岩石在一定实验条件下吸收水分的能力。

8、岩石吸水率:岩石试样在大气压力和室温条件下吸入水的质量与试样固体质量的比值。

9、塑形:物体受力后产生变形,在外力去除后不能完全恢复原状的性质。

10、粘性:物体受力后变形不能在瞬间完成,且应变速率随应力增加而增加的性质。

11、脆性:物体在外力作用下变形很小时就发生破坏的性质。

12、扩容:受载岩石试件随载荷增加直到破坏,试件体积不是减小而是增加的现象。

13、泊松比:岩石在单轴压缩条件下横向应变与轴向应变之比。

14、尺寸效应:岩石试件的尺寸越大,则强度越低,反之越高。

15、岩石抗剪强度:岩石在剪切荷载作用下,抵抗剪切破坏的最大剪应力。

16、蠕变:介质在大小和方向均不变的外力作用下,其变形随时间变化而增长的现象。

17、松弛:介质的变形保持不变时,内部应力随时间的变化而降低的现象。

18、弹性后效:介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。

19、表征岩石的变形指标:弹性模量、变形模量、泊松柏。

20、单轴压缩条件下试件的破坏方式:剪切破坏、对项锥形破坏、纵向劈裂破坏。

21、结构面:岩体中存在着的各种不同成因和不同特性的地质界面,包括物质的分界面、不连续面。

22结构面的起伏度:结构面成波状起伏的程度,它通常反映了岩体滑移时爬坡或顺坡的能力。

23、结构面的张开度:结构面两壁面间的垂直距离。

24、声发射:材料在受外荷载作用时,其内部存在的应变能快速释放产生弹性波,从而发出声音。

  1. 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. 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. 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)。

岩石的结构:岩石中矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒大小,形状,排列结构连接特点及岩石中的微结构面。

岩石:由一种或几种矿物按一定的方式结合而成的天然集合体。

岩石的结构联结类型:结晶联结、胶结联结碎屑岩胶结类型:基质胶结、接触胶结、孔隙胶结。

结晶联结:岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。

胶结联结:颗粒与颗粒之间通过胶结物在一起的联结。

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。

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。

微裂缝:发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂迹线。

层理:在垂直方向上岩石成分变化情况。

片理:岩石沿平行的平面分裂为薄片的能力。

颗粒密度:岩石固体相部分的质量与其体积之比。

块状密度:岩石单位体积内的质量。

吸水率:岩石试件在大气压条件下自由吸入水的质量与岩样干质量之比。

岩石的膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质。

岩石的软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质。

岩石的崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性质。

体胀系数:温度上升1°所引起的体积增量与其初始体积之比。

线胀系数:温度上升1°所引起的长度增量与其初始长度之比。

岩石的非均质性:岩石的物理力学性质随空间而变化的一种行为饱和吸水率:岩石在高压或真空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的能力水理性质:岩石在水溶液作用下表现的物理性质粒度组成:构成砂岩的各种粒组含量,通常以百分数表示岩石的热导率:度量岩石传热导能力的参数圆度:碎屑颗粒表面的光滑程度岩石的变形特征:岩石试件在各种载荷作用下的变形规律,其中包括岩石的弹性变形,塑性变形,粘度流动和破坏规律反映力学属性岩石强度:岩石试件在载荷作用下开始破坏时的最大应力以及应力与破坏之间的关系单轴压缩强度:在单轴压缩载荷作用下所承受的最大压应力岩石的抗压强度:岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值岩石的抗剪强度:岩石抵抗剪切滑动的能力三轴抗压强度:岩石在三向压缩载荷作用下,达到破坏时所承受的最大应力岩石的变形:岩石在任何物理作用因素作用下形状和大小的变化岩石本构关系:岩石应力或应力速度与其应变速率的关系岩石的流变性:是指岩石的应力或应变随时间的变化关系岩石的蠕变:在应力不变的情况下岩石变形随时间增长而增长的现象古地应力:泛指燕山运动以前的地应力,有时也特指某一地质时期以前的地应力原地应力:工程施工开始前存在于岩体中的应力现今地应力:目前存在或正在变化的地应力重力应力:指由于上覆岩层的重力引起的地应力分量,特别指由于上覆岩层的重力所产生的应力扰动应力:是指由于地表或地下加载或解载及开挖等,引起原地应力发生改变所产生的应力构造应力:由于构造运动所产生的地应力的增量各向异性:天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性。

凯赛尔效应:岩石的声发射活动能够记忆岩石所受过的最大应力出砂:在油气开采过程中沙粒随流体从油层中运移出来的现象孔隙率:孔隙体积与总体积百分比;孔隙比:孔隙体积与固体的体积之比;塑性(塑性状态):如果材料承受永久变形而没有失去其承载能力,则这种材料称为塑性的或处于塑性状态。

脆性(脆性状态):如果材料的承载能力随着变形的增加而减少,则材料就称为脆性的或处于脆性状态。

岩石的强度准则:表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,称为破坏判据或称强度准则、强度判据。

流变性质:指材料(岩石)的应力—应变关系与时间因素有关的性质,材料的变形过程中具有时间效应的现象称为流变现象。

坍塌压力:泥浆密度过低,对于脆性岩石,井壁应力将超过岩石的抗剪强度而产生剪切破坏,表现为井眼坍塌扩径,此时的临界井眼压力定义为坍塌压力破解压力:如果泥浆密度过高,井壁上将产生拉伸应力,当拉伸应力大于岩石的抗拉强度时,将产生拉伸破坏,此时的临界井眼压力定义为破裂压力松弛:应变一定时,应力随着时间增加逐渐减小1.微结构面的存在对岩石的影响:①大大降低岩石(特别是脆性岩石)的强度。

②微结构面在岩石中常具有方向性,因此它们的存在常导致岩石的各向异性。

③能增大岩石的变形,在循环加荷时引起滞后现象;还能改变岩石的弹性波波速,改变岩石的电阻率和热传导率。

2.影响岩石物理性质的因素:①岩石的组成,包括矿物成分,岩石的孔隙度,饱和状态,孔隙流体性质;②岩石内部结构,包括颗粒大小、形状、胶结情况、内部裂隙、不连续界面;③岩石所处热力学环境,包括温度、压力、地应力场等。

3.岩石的物理性质指标有哪些:①岩石的密度、②岩石的孔隙度、③岩石的水理性质(岩石在水溶液作用下表现出来的性质,包括吸水性、软化性、抗冻性、渗透性4.温度对岩石热理性质的影响:当温度升高时,岩石不仅发生体积膨胀及线膨胀,而且其强度也要降低,变形特征也随之改变。

5.岩石的工程分类:①岩石按坚硬程度分为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。

②按风化程度分为:未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。

6.岩石的强度理论包括:最大正应力理论,最大正应变理论,最大剪应力理论,八面体剪应力理论,莫尔库伦理论(重点掌握),格里菲斯强度理论。

7.地应力的分类:①按地质年代可分为:古地应力、现今地应力;②按成因分为:重力应力、构造应力、热应力、扰动应力;③按应力方向分为:垂向主应力、水平主应力。

8.测井方法:电法测井、声波测井、核测井。

9.裂缝扩展模型:PKN模型、KGD模型。

10.油层出砂原因:①产层胶结状况对出砂的影响;②地应力对出砂的影响;③流速和生产压差对出砂的影响;④油层开采后期地层压力下降对出砂的影响;⑤介质变化对出砂的影响(水、油流粘度、流体PH值对出砂的影响);⑥塑性区渗透率对出砂的影响;⑦气侵对出砂的影响;⑧交替开、关井对出砂的影响;⑨射孔完善程度及射孔参数对出砂的影响;⑩不适当的措施或管理对出砂的影响。

11.出砂方法的预测:①现场观测法;②室内试验法;③经验类比分析法;④出砂指数法;⑤经验法。

12.出砂的危害:减产或停产作业、地面和井下设备磨蚀、套管损坏,油井报废、安全及环境问题。

13.岩石的力学研究方法①工程地质研究方法②科学试验方法③数学力学分析方法④整体综合分析方法14.构成岩石的主要矿物石英,正长石,斜长石,黑云母,方解石,白云母,高岭石15.岩石的破坏形式脆性破坏,塑性破坏,弱剪切面破坏16.围压对岩石变形的影响①随着围压增大,岩石的抗压强度显著增加②随着围压增大,岩石的变形显著增大③随着围压增大,岩石的弹性极限显著增大④随着围压增大,岩石的应力~应变曲线形态发生明显改变岩石的性质发生了变化:由弹脆性→弹塑性→应变硬化17.影响岩石的抗压强度的因素岩石本身、实验方法、温度湿度18.影响地应力因素:地表形状、包体、残余应力、地质构造、裂隙组及不连续面一方面岩石本身,如颗粒大小,矿物组成,颗粒联结及胶结情况,块体密度,层里和裂隙的特征和方向,风化程度,含水情况等;另一方面是试验方法,如试件大小,尺寸,相对比例,形状,试件加工情况和加荷速率等19.岩石蠕变形态的影响因素①应力的影响②围压和温度③颗粒直径与岩石组成④湿度20.莫尔库伦强度理论在判断材料内某点处于复杂应力状态下是否破坏时,只要在τ~δ平面上做该点的莫尔应力图,如果所做应力圆在莫尔包络线以内则该点没有破坏,相切则开始破坏,相割则已经破坏。

σtanf=c+式中:c-岩石凝聚力φ-岩石内摩擦角21.岩石的弹性力学参数:伯松比、杨氏模量、切变模量、体积模量、岩石硬度、剪切强度、抗钻强度22.影响岩石力学性质的因素:岩石的矿物组成,岩石的结构特征,岩石构造,温度的作用,水的作用,风化作用,动载(冲击加速载荷)的影响。

23.影响井壁稳定的因素:①地质力学因素②岩石的综合性质因素③钻井液因素④其他工程因素24.井壁稳定力学分析流程25.地应力对裂缝方位如何影响?裂缝的形态取决于地应力的大小和方向,当最小主应力为垂向应力时,将产生水平裂缝,否则产生垂直裂缝,而垂直裂缝的方位,总是平行于最大水平住应力方向,垂直于最小主应力方向26.常见的防砂完井方法:①割缝衬管完井②绕丝筛管完井③裸眼预充填类筛管完井④裸眼井下砾石充填完井⑤射孔套管内预充填类筛管完井⑥射孔套管内井下砾石充填完井27.针对弱胶结砂岩地层的特点,可以从如下方面针对整治①针对产层出砂粒径差较大,采取定量制的机械防砂措施②结合油藏特点,地质与工艺结合,优选合理化学防砂措施③推广应用螺杆泵排砂技术④对出砂严重井,采取酸化-氨基树脂防砂技术⑤针对不同层系同时出砂、不同井况问题,优选最佳防砂方法28.套管损坏主要表现为:变形、破裂和错断,其中套管变形和破裂的井多集中在泥岩、盐岩等蠕变地层的层段,套管错断井多分布在断裂带处29.套管损坏的原因:(一)地层方面的原因:泥岩膨胀和蠕变,盐岩蠕变,地壳运动,井底出砂和油层压实;(二)工程技术方面的原因,如固井质量不好、水泥返高不够、套管质量不合格、螺纹不密封、套管磨损;(三)不合理高压注水开发;(四)套管设计时没有考虑开发后期对套管的特殊要求;(五)其他因素,如射孔、永冻层解冻和再冻结、腐蚀等。

30.套管损坏的预防措施:㈠防止人为因素造成套管损坏①提高套管螺纹的密封性②在油管和套管环空加压③增加固井水泥上返高度④双套管柱可提高抗挤压强度㈡防止地质因素造成损坏①预测岩层应力②在泥岩蠕变带采取综合防止套管损坏31.应力-应变曲线OA段:属于压密阶段,这是由于细微裂隙的闭合造成的AB段:属于弹性工作阶段BC段:材料的塑性性状阶段,主要是由于平行于荷载轴的方向内开始剧烈的形成细微裂隙CD段:材料的破坏阶段32.软弱岩石的蠕变曲线在阶段1内,应变向下弯曲,在这个阶段内的蠕变叫做初期蠕变或暂时蠕变;这一阶段结束后就进人阶段II(B点开始),在该阶段内,曲线具有近似不变的斜率,这一阶段的蠕变称为二次蠕变或稳定蠕变;最后,阶段III称为加速蠕变或第三期蠕变,这种蠕变导致迅速破坏。

33.石膏蠕变曲线在图上示有一组石膏的蠕变曲线。

它们是用单轴试验获得的,每一根曲线代表一种应力。

可以看出,蠕变与所加应力的大小有很大关系、在低应力时,蠕变可以渐渐趋于稳定,材料不致破坏;在高应力时,蠕变加速,引起破坏;应力愈大,蠕变速率愈大,反之愈小。

34.常见的几种蠕变模型马科斯威尔模型、伏埃特模型、广义的马科斯威尔模型、广义的伏埃特模型、鲍格斯模型。

35.盐岩典型蠕变应变曲线(1)瞬态蠕变期,位于蠕变面戛的初始阶段,在到达下一阶段前,该阶段盐岩蠕变应变率逐 渐降低。

(2)稳态蠕变期,位于蠕变曲线的第二部分,该阶段蠕变应变率保持恒定。

(3)加速蠕变期,该阶段蠕变应变率逐渐增加,直到试样破坏。

相关文档
最新文档