岩石力学知识点
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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。