岩石力学复习重点
《岩石力学》复习资料要点
《岩石力学》复习资料1.1 简述岩石与岩体的区别与联系。
答：岩石是由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，力学性质可在实验室测得；岩体是指由背诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面切割的岩块组成的集合体，力学性质一般在野外现场进行测定，因此更接近岩体的实际情况，反映岩体的实际强度。
1.2 岩体的力学特征是什么？答：（1）不连续性：岩体受结构面的隔断，多为不连续介质，但岩块本身可作为连续介质看待；（2）各向异性：结构面有优先排列位向的趋势，随着受力岩体的结构趋向不同力学性质也各异；（3）不均匀性：结构面的方向、分布、密度及岩块的大小、形状和镶嵌状况等在各部位都很不一致，造成岩体的不均匀性；（4）岩块单元的可移动性：岩体的变形破坏往往取决于组成岩体的岩石块单元体的移动，这与岩石块本身的变形破坏共同组成岩体的变形破坏；（5）力学性质受赋存条件的影响：在一定的地质环境中，岩体赋存有不同于自重应力场的地应力场、水、气、温度以及地质历史遗留的形迹等。
1.3 岩石可分为哪三大类？它们各自的基本特点是什么？答：（1）岩浆岩：由岩浆冷凝形成的岩石，强度高、均匀性好；（2）沉积岩：由母岩在地表经风化剥蚀后产生，后经搬运、沉积和结硬成岩作用而形成的岩石，具有层理构造，强度不稳定，且具有各向异性；（3）变质岩：由岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受高温、高压及化学活动性流体的影响发生变质而形成的岩石。
力学性质与变质作用的程度、性质以及原岩性质有关。
1.4 简述岩体力学的研究任务与研究内容。
研究任务：①建模与参数辨别；②确定试验方法、仪器与信息处理；③现场测试；④实际应用；研究内容：①岩石与岩体的物理力学性质（岩石的物质组成和结构特征，岩石的物理、水理性质，岩块在不同应力状态作用下的变形和强度特征，结构面的变性特征和强度参数的确定等）；②岩石和岩体的本构关系（岩块的本构关系，岩体结构面分类和典型结构面本构关系，岩体的本构关系）；③工程岩体的应力、变形和强度理论（岩体初始应力测量及分布规律，岩体中应力、应变和位移计算，岩体破坏机理、强度理论和工程稳定性维护与评价）：④岩石（岩块）室内实验（室内实验是岩石力学研究的基本手段）；⑤岩体测试和工程稳定监测（岩体原位力学实验原理和方法，岩体结构面分布规律的统计测试，岩体的应力、应变、位移检测方法及测试数据的分析利用，工程稳定准则和安全预测理论与方法）。
岩石力学复习
岩石力学复习Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】1. 岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因是什么①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏2. 岩石试件在单轴压力作用下常见的破坏形式有哪些①单轴压力作用下时间的劈裂②单斜面剪切破坏③多个共轭斜面剪切破坏3.影响单轴抗压强度的因素有哪些端部效应，试件的形状和尺寸，加载速率4. 巴西劈裂试验测得的是岩石的哪个强度指标为什么岩石抗拉强度。
根据弹性力学公式，沿竖直直径长沙几乎均匀的水平方向拉力，在试样的水平方向直径平面内，产生最大的压应力。
可以看出，圆柱体试样的压应力只有拉应力的3倍，但岩石的抗压强度往往是抗拉强度的10倍，这表明岩石试样在这样条件下总是受拉破坏而不是受压破坏。
因此我们可以用劈裂法来确定岩石的抗拉强度。
5. 库伦准则的适用条件。
①库伦准则是建立在试验基础上的破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理，但岩石试验证明岩石破坏存在大量的微破裂，这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏③莫尔库伦准则适用于低围压的情况6. 岩石单轴压缩状态下的应力-应变曲线一般可分为那四个阶段①在OA区段内，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②在AB区段内，接近直线，近似于线弹性工作阶段③BC区段内，曲线向下弯曲，属于非弹性阶段，主要是再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④下降段CD为破坏阶段，C点的纵坐标就是单轴抗压强度Rｃ7. 岩石全程应力-应变曲线的作用是什么岩爆的预测，蠕变的预测，疲劳破坏8. 蠕变分为哪几个阶段初始蠕变段，等速蠕变段，加速蠕变段9. 为何岩石的蠕变曲线很难测得10. 在一定法向应力作用下，结构面在剪切作用下产生的切向变形形式有哪两种①对非充填粗糙结构面，随剪切变形的发生，剪切应力相对上升较快，当达到剪应力峰值后，结构面抗剪能力出现较大的下降，并产生不规则的峰后变形或滞滑现象②对于平坦的结构面，初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型，随剪切变形的持续发展，剪切应力逐渐升高但没有明显的峰值出现，最终达到恒定值。
岩体力学复习重点
岩体力学复习重点名词解释：1、软化性：软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质;2、软化系数：是指岩石时间的饱和抗压强度于干燥状态下的抗压强度的比值;3、形状效应：在岩石试验中,由于岩石试件形状的不同,得到的岩石强度指标也就有所差异;这种由于形状的不同而影响其强度的现象称为“形状效应”;4、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”;5、延性度：指岩石在达到破坏前的全应变或永久应变;6、流变性：指在应力不变的情况下,岩石的应变或应力随时间而变化的性质;7、应力松弛：是指当应力不变时,岩石的应力随时间增加而不断减小的现象;8、弹性后效：是指在加荷或卸荷条件下,弹性应变滞后于应力的现象;9、峰值强度:若岩石应力--应变曲线上出现峰值,峰值最高点的应力称为峰值强度.10、扩容:在岩石的单轴压缩试验中,当压力达到一定程度以后,岩石中的破列或微裂纹继续发生和扩展,岩石的体积应变增量有由压缩转为膨胀的力学过程,称之为扩容.11、应变硬化:在屈服点以后在塑性变形区,岩石材料的应力—应变曲线呈上升直线,如果要使之继续变形,需要相应的增加应力,这种现象称之为应变硬化.12、延性流动:是指当应力增大到一定程度后,应力增大很小或保持不变时,应变持续增长而不出现破裂,也即是有屈服而无破裂的延性流动.13、强度准则:表征岩石破坏时的应力状态和岩石强度参数之间的关系,一般可以表示为极限应力状态下的主应力间的关系方程: σ1=fσ2,σ3或τ=fσ.14、结构面: ①指在地质历史发展过程中,岩体内形成的具有一定得延伸方向和长度,厚度相对较小的宏观地质界面或带. ②又称若面或地质界面,是指存在于岩体内部的各种地质界面,包括物质分异面和不连续面,如假整合,不整合,褶皱,断层,层面,节理和片理等.15、原生结构面:在成岩阶段形成的结构面.16、次生结构面:指在地表条件下,由于外力的作用而形成的各种界面.17、结构体:结构面依其本身的产状,彼此组合将岩体切割成形态不一,大小不等以及成分各异的岩石块体,被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体.18、结构效应：岩体中结构的方向性质密度和组合方式对岩体变形的影响;19、剪胀角：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值;20、岩体基本质量：岩体所固有的影响工程掩体稳定性的最基本属性,岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩石完整程度决定;21、自稳能力：在不支护条件下,地下工程岩体不产生任何形式的能力;22、地应力：自然状态下在原岩岩体中存在的由于岩石自重和构造应力形成的分布应力,也称天然应力23、原岩应力：在工程中指天然存在于岩体中而与任何认为因素无关的应力;24、残余应力：没有外力作用时在岩体内部由于某种原因在整个岩体内的不均匀的变形而引起的应力25、初始地应力：岩体中存在的未受工程扰动的原始应力状态下的应力26、自重应力：由于岩体自重而产生的天然应力27、构造应力：由于地质构造活动在岩体中引起的应力场,这种应力与一定范围地质构造有关,其主要特点是水平应力大于覆岩垂直应力分量;这一作用可以持续到底层深处;28、应力重分布：岩体受到工程活动扰动,引起岩体中初始应力的转移变化形成的新的应力场状态;29、二次应力：相对于初始应力而言,岩体上或岩体内部受到工程活动扰动,引起初始应力自然平衡状态的改变,使一定范围内的原始应力重分布形成的新的应力为二次应力,或称次生应力,直接与工程稳定性有关;30、岩爆：是地下洞室开挖过程中围岩发生突然脆性破坏的现象;一般在地应力较大部位,岩石被挤压超过其弹性限度,聚集的能量会突然释放出来,伴随有声音、碎石飞散、坠落等现象;31、构造线：指区域性挤压应力所形成的构造形迹,也就是指与产生地质构造运动的压应力方向相垂直的平面和地面的交线;32、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;33、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;34、围岩抗力：在有压洞室中,作用有很高的内水压力,并通过衬砌或洞壁传递给围岩,这时围岩将产生一个反力,称为围岩抗力;35、静水应力状态：在岩石力学中,地下深部岩体在自重作用下,岩体中的水平应力和垂直应力相等的应力状态;36、形变围岩压力：指围岩在二次应力作用下局部进入塑性,缓慢的塑性变形作用在支护上形成的压力,或者是有明显流变性能的围岩的粘弹性或者粘弹—粘塑性变形形成的支护压力;一般发生在塑性或者流变性较显着的地层中;37、松动围岩压力：指因围岩应力重分布引起的或施工开挖引起的松动岩体作用在隧道或坑道井巷等地下工程支护结构上的作用压力;一般是由于破碎的、松散的、分离成块的或被破坏的岩体坍滑运动造成的;38、冲击围岩压力：1是地下洞室开挖过程中,在超过围岩弹性限度的压力作用下,围岩产生内破坏,发生突然脆性破坏并涌向开挖采掘空间的一种动力现象;2强度较高且完整的弹脆性岩体过渡受力后突然发生岩石弹射变形所引起的围岩压力;39、膨胀围岩压力：在遇到水分的条件下围岩常常发生不失去整体性的膨胀变形和位移,表现在顶板下沉、地板隆起和两帮挤出,并在支护结构上形成形变压力的现象;40、应力集中：受力物体或构件在其形状或尺寸突然改变之处引起应力在局部范围内显着增大的现象;41、应力集中系数：指岩体中二次应力与原始应力的比值,也可用井巷开挖后围岩中应力与开挖前应力的比值来表示;42、围岩弹性抗力系数：促使隧洞洞壁围岩产生单位径向位移所需要的内水压力值:K=P/Δα,P：隧洞受到来自隧洞内部的压力,洞壁围岩向外产生一定的位移Δα;43、单位抗力系数：在工程上规定洞径为200cm时隧洞围岩的抗力系数定义为单位抗力系数;44、岩体力学研究方法：工程地质研究法,试验法,数学力学分析法,综合分析法45、岩块：不含显着结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体;46、岩块构造：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的方式等反映在岩块构成上的特征;47、粒间连结方式：结晶连结、胶结连结硅质胶结的强度>铁质、钙质>泥质；基底式胶结>孔隙式>接触式;48、岩块构造：矿物集合体间及其与其他组分之间的排列组合方式;49、剪胀效应爬坡效应：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;50、啃断效应：当法向应力达到一定值后,破坏沿结构面滑动转化为剪断凸起而破坏;51、法向刚度：在法向应力的作用下,结构面产生单位法向变形所需要的应力;填空：1、影响蠕变性质的因素：岩性、应力、温湿度;2、岩石的块体密度可采用规则试件的量积法 ,不规则试件的蜡封法测定;3、岩石的颗粒密度属于实测指标,常用比重瓶法进行测量;4、岩石的弹性变形特性常用弹性模量和泊松比两个常数来表示;当这两个常数为已知时,就可用三维应力条件下的广义胡克定律计算出给定应力状态下的变形;5、岩石的变形性质按卸荷后变形是否可以恢复可分为弹性变形和塑性变形两类;6、岩石的破坏是指岩石材料的应力超过了岩石的极限或者变形超过了岩石的使用限制;7、岩石的力学性质可分为变形性质和强度性质两类,变形性质主要通过本构关系来反映,强度性质主要通过强度理论来反映;8、岩石的流变主要包括蠕变、松弛和弹性后效;9、根据变形速率的不同特点,软弱岩石的典型流变曲线可以划分为瞬时蠕变阶段、初始蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段三个阶段;10、在岩石的流变试验中,可以根据作用在岩石试件上应力或荷载大小的不同,将岩石蠕变曲线分为稳定蠕变曲线和加速发展蠕变曲线两类;11、研究岩石变形的时间效应,一般而言采用两种方法寻找其蠕变规律,即经验方法和蠕变模型方法;12、对于初始蠕变和等速蠕变,目前的经验方程主要有三种,即幂函数、对数函数和指数函数;13、岩石流变的Maxwall模型是由弹性体和粘性体串联而成,其能反应岩石的弹—粘弹性特征;14、对于常见的岩石而言,当围压一定时,随着温度的升高,岩石的延性将增加 ,并且将会出现屈服现象,同时其强度降低 ;15、根据延性度的不同,岩石的破坏可分为脆性破坏、延性破坏和过渡性破坏;16、按照岩石在变形过程中所表现出来的应力—应变—时间关系的不同,可以将岩石的变形划分为弹性变形、塑性变形和粘性变形三种形式各异的基本变性作用;17、大量的实验和观察证明,就破坏形式而言,岩石的破坏主要有脆性破坏、延性破坏和弱面剪性破坏;18、在岩石室内压缩试验中,岩石峰值后的荷载—位移曲线,实质上是岩石的破坏过程曲线;19、目前,实验室抗拉强度的测定常采用劈裂法进行,当用长度为L,直径为D的圆形试件进行试验时,在压力P max作用下,岩石发生了破坏,则此岩石试件的抗拉强度为2P max/πLD；如采用边长为a的立方块,则其抗拉强度为Pt=2P max/πa2 ;20、岩石的室内剪切试验常用的仪器有直剪仪、变角板剪力仪和岩石三轴试验机 ;21、岩体是指经历过多次地质作用,经历过变形,遭受过破坏,形成了一定的岩石成分和结构,赋存于一定地地质环境中的地质体;因此,岩体力学性质与岩体中的结构面、结构体岩块以及赋存条件环境密切相关;22、在工程岩体范围内,结构面按贯通情况可分为贯通性、半贯通性以及非贯通性三种类型;23、岩体抵抗外力作用的能力称为岩体的力学性质;它包括岩体的稳定特征、变性特征和强度特征等;24、岩体结构面的剪切变形与岩石的强度、结构面的粗糙程度和法向应力有关;25、岩体结构面的几何特性是反映节理的外貌,它的组成要素包括：走向、倾向、连续性、粗糙度以及起伏度和组合关系;26、岩体的力学性质不仅取决于岩石本身及结构面的力学性质,也与结构面的空间组合密切相关;27、岩体的强度不仅与组成岩体的岩石的性质有关,而且与岩体内的软弱结构面有关,此外还与岩体所受的应力状态有关;28、岩体中存在各种结构面,结构面的变形大小主要由结构面和结构面填充物控制的;29、大量的岩体实验表明,岩体的压力——变形曲线可以化分为四种类型,即：直线型、上凹型和下凹型、复合型;30、岩体变形的结构效应是指岩体结构对其变形性质的影响与控制作用,包括结构面、结构体以及两者的组合关系三个方面,其结构面对岩体变形的作用效应尤为突出;31、粗糙起伏无充填的规则锯齿状结构面的剪切机制一方面是爬坡摩擦效应；另一方面是凸起体剪切;32、岩体基本质量应由受岩石的坚硬程度和岩石的完整性程度两个因素确定;33、国际工程岩体分级标准规定,对岩石坚硬程度和岩体完整程度应采用定性划分和定量指标两种方法确定;34、当人类还不能对原岩应力进行测量之前,认为原岩应力是由岩土自重引起的,因此把原岩应力单纯的看成自重应力;35、近期地质力学的观点认为,从全球范围来看,构造应力的总规律是以水平应力为主;根据地质构造运动的发展阶段,一般可把构造应力分为以下三种阶段原始构造应力,残余构造应力,现代构造应力;36、影响原岩应力分布的因素有地形,岩体结构面,岩体力学性质,剥蚀作用,37、重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因,其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大;38、岩体天然应力测量方法主要包括：水压致裂法,扁千斤顶法和钻孔套心应力解除法;39、地质构造运动的结果,使构造应力的特点主要表现在具有强烈方向性,数值较大的水平应力,从而形成构造区域水平应力大于垂直应力的情况;、40、原岩应力主要由自重应力和构造应力组成;41、研究岩石应力状态的目的在于正确认识岩石的力学性能,阐述围岩的破坏机制,充分利用和发挥围岩的自承能力,是工程设计更加合理安全和经济;42、岩体变形的不均匀导致围岩局部破裂的原因是应力分布的不均匀性和强度不均匀性;43、岩石在三轴压缩时,随着侧向应力σ3和σ1—σ3的增加,岩石强度也随之增大：岩石发生破坏后,仍保留一定的承载能力;44、隧洞根据其内部的受力情况可分为有压洞室和无压洞室两大类;45、对于无衬砌有压洞室,洞内水压力P在围岩中所产生的径向和切向应力随隧洞半径r的增大而迅速降低,在6r处该应力基本可以忽略不计,在有些有压隧洞中常见到新形成的,平行于洞轴线的放射状张裂隙,这主要是由于内水压力使围岩产生的应力抵消了围岩的压应力,并超过了岩体的抗拉强度所致;46、围岩在不产生破坏的条件下,当岩石性质由硬岩,中硬岩,到软岩的变化过程中,对于同一种支护形式而言,围岩位移增长会越来越大,相应要求支护结构所承担的压力会越来越大,对于同一种岩石来说,随围岩的不断变化要求支护结构所承担的压力会越来越小;解答：1、在三轴试验中,围压对岩石的力学性质有什么影响1破坏前岩块的总应变随围压增大而增加2随围压增大,岩块的塑性也不断增大,且由脆性破坏逐渐转化为延性破坏3随围压的增大,岩块三轴极限强度明显增大4随围压增大,弹性模量和泊松比不同程度的提高5当围压达到一定值时,出现应变硬化现象2、结构面的成因类型与分类结构面的成因分为两类：地质成因和力学分类：1地质成因类型包括原生结构面沉积结构面、岩浆结构面、变质结构面构造结构面断层、节理、劈理和层间错动面次生结构面卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泄层、泥化夹层2力学成因类型有剪性结构面逆断层、平移断层、多数正断层张性结构面羽状张裂面、纵张及横张破裂面和岩浆岩中的冷凝节理3、结构面的分级：由结构面的伸长度、切割深度、破碎带宽度及其力学效应可分为5级：1级指大断层或区域性断层,延伸数公里至数十公里以上破碎宽约数米至几百米以上；2级指延伸长、宽度不大数百米至数千米,宽数十厘米至数米；3级长数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较好的层面及层间错动等,宽数厘米至一米左右；4级延伸较差的节理、层面等长一般10mm~30mm,宽数厘米；5级微结构面有隐节理、微层面等;规模小、连续性差、常包含在岩块内;4、结构面特征及其影响：产状结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的破坏机制与强度、连续性对岩体的变形、变形破坏机理、强度及渗透性都有很大影响、密度控制着岩体的完整性和岩块的块度,密度越大,岩体完整性越差,块度越小,导致岩体力学性质变差,渗透性增强、张开度、形态对岩体的力学性质及水力学性质存在明显影响、充填胶结特征经胶结的结构面力学性质改善,未胶结的力学性质取决于充填物成分、厚度、含水性和壁岩性质等、结构面的组合关系控制着可能滑移岩体的几何边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型;5、岩块的力学属性：弹性、塑性、粘性、脆性、延性;1弹性：在一定应力范围内,物体受外力作用产生全部变形,而去除外力后能立即恢复其原有形状和尺寸大小的性质;2塑性：物体受力后产生变形,外力去除后不能完全恢复的性质;不能恢复的那部分变形称为塑性变形或永久变形或残余变形;3粘性：物体受力后,变形不能瞬时完成,且变形速率随应力增加而增加的性质;4脆性：物体受力后,变形很小时就发生破裂的性质;5延性：物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质;6、单轴压缩应力-应变曲线：εv=εl+εd阶段：Ⅰ：孔隙裂隙压密阶段：原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合,岩石被压密,早期非线性变形,呈上凹形,斜率随应力增大而增大,微裂隙的闭合在开始较快随后逐渐下降;Ⅱ：弹性变形至为微破裂稳定发展阶段：近似直线,开始为直线,应力增加,变为曲线,出现弹性极限,之后为塑性变形,出现新裂隙和微破裂,随着应力发展而发展,达到屈服极限;Ⅲ：非稳定破裂发展阶段：破裂不断发展,薄弱部位首先破坏,应力重分布,次薄弱部位破坏,体积压缩转为扩容,达到峰值强度或单轴抗压强度;Ⅳ：破坏后阶段：裂隙快速发展,交叉且联合成宏观断裂面,岩块沿其滑移,试件承载力迅速下降但不为0;7、变形参数：变形模量弹性模量：单轴压缩条件下,轴向压应力与轴向压应变之比;E=σ/ε初始模量：曲线原点处的切线斜率,Ei=σi/εi切线模量：曲线上任一点处的切线斜率,Et=σ2-σ1/ ε1-ε2割线模量：曲线上某特定点原点连线的斜率,通常取σc/2处的点与原点连线的斜率,Es=σ50/ε50泊松比：单轴压缩条件下,横向应变与轴向应变之比,μ=-εd/εl8、结构面的强度性质分类：平直无充填的结构面、粗糙起伏无充填~、非贯通断续~、有充填的软弱结构面;9、岩体中天然应力的分布特征1重力应力场与构造应力场的分布特点①重力应力场：以垂直应力为主,垂直应力大于水平应力；应力为压应力；应力随深度增加而增加；②构造应力场：应力有压应力,也可有拉应力；以水平应力为主,水平应力大于垂直应力；分布很不均匀,通常以地壳浅部为主;2地壳浅部3km原岩应力的规律：原岩应力是非稳定的应力场,其大小和方向随空间和时间而变化；实测垂直应力基本上等于上覆岩体的重力；水平应力普遍大于垂直应力;10、各类结构围岩的变形破坏特点1整体状和块状岩体围岩：破坏形式主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移等;2层状岩体围岩：破坏形式主要有：沿层面张裂、折断塌落、弯折内鼓等;3碎裂状岩体围岩：变形破坏形式常表现为塌方和滑动;4散体状岩体围岩：其变形破坏形式以拱形冒落为主;11、岩爆的产生条件1围岩应力条件;判断岩爆发生的应力条件有两种方法：一是用洞壁的最大环向应力σθ与围岩单轴抗压强度σc之比作为岩爆产生的应力条件；另一种是用天然应力中的最大主应力σ1与岩块单轴抗压强度σc之比进行判断;σθ≤σc时,洞壁不出现岩爆；σc＜σθ≤~σc时,洞壁围岩出现岩射和剥落；σθ＞σc时,洞壁出现岩爆和猛烈岩射;另外,根据我国已产生岩爆的地下洞室资料统计,得出当岩体中最大天然主应力σ1与σc达到σ1≥~σc时,将产生岩爆;2岩性条件;当弹性变形能系数ω＞70%时,会产生岩爆,ω越大发生岩爆的可能性越大;12、影响岩爆的因素1地质构造;岩爆大都发生在褶皱构造中,岩爆与断层、节理构造也有密切的关系;2洞室埋深;随着洞室埋深增加,岩爆次数增多,强度也增大;此外,地下开挖尺寸、开挖方法、爆破震动及天然地震等对围岩也有明显的影响;13、影响岩体边坡变形破坏的因素1岩性;这是决定岩体边坡稳定性的物质基础;一般来说,构成边坡的岩体越坚硬,又不存在产生块体滑移的几何边界条件时,边坡不易破坏,反之则容易破坏而稳定性差; 2岩体结构;岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素;首先,岩体结构控制边坡的破坏形式及其稳定程度,其次,结构面的发育程度及其组合关系往往是边坡块体滑移破坏的几何边界条件;3水的作用;水的渗入使岩土的质量增大,进而使滑动面的滑动力增大；其次,在水的作用下岩土被软化而抗剪强度降低；另外,地下水的渗入对岩体产生动水压力和静水压力,这些都对岩体边坡的稳定性产生不利影响;4风化作用;风化作用使岩体内裂隙增多、扩大,透水性增强,抗剪强度降低;5地形地貌;边坡的坡形、坡高及坡度直接影响边坡内的应力分布特征,进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性;6地震;因地震波的传播而产生的地震惯性力直接作用于边坡岩体,加速边坡破坏;7天然应力;影响边坡拉应力及剪应力的分布范围与大小;在天然应力大的地区开挖边坡时,由于拉应力及剪应力的作用,常直接引起边坡变形破坏;8人为因素;边坡的不合理设计、爆破、开挖和加载,大量生产生活用水的渗入等都造成边坡变形破坏,甚至整体失稳;。
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
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。
岩石力学重点要点
1.岩体结构包括两个基本要素：结构面、结构体2.岩体结构的类型：整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构、散体状结构3.岩石颗粒间的联结分为：结晶联结、胶结联结4.岩石的强度类型：岩石抗压强度、抗剪强度、抗拉强度5.由变形的角度看，岩石的破坏有两种类型：脆性破坏、塑性破坏6.岩流变形包括：蠕变、松弛、弹性后效7.结构面按地质成因分为：原生结构面、构造结面、次生结构面。
原生结构面分为岩浆结构面、沉积结构面、变质结构面。
构造结面分为断层、节理、劈理8.工程岩体分类（国外大致有通用的及专用的两大分类方法）（1）岩石质量指标RQD分类 RQD=(Lp/Lt)x100%(2)岩体地质力学分类：指标值RMR由岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及地下水（3）巴顿岩体质量分类：分类指标 Q=(RQD/Jn)x(Jr/Ja)x(Jw/SRF) RQD—迪尔的岩体质量指标 SRF—应力折减系数 Jn—节理的组数 Jr—节理粗糙度系数 Ja—节理水折减系数（4）岩体的RC分类：以修正后的岩体基本质量指标BQ作为划分工程岩体级别的依据 BQ=90+3Rcw+250Kv Rcw—岩块饱和单轴抗压强度 Kv—岩体完整度系数修正[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3) K1—主要软弱结构面产状影响系数K2—地下水影响修正系数K3—天然应力影响修正系数9.岩体的地应力由自重应力和构造应力组成10.围岩压力分类变形压力、松动压力、冲击压力、膨胀压力11.岩石边坡的破坏类型从形态上可分为崩塌、滑坡12.岩石边坡的加固方法注浆加固、锚杆或预应力锚索加固、混凝土挡土墙或支墩加固、挡墙与锚杆相结合的加固13.地应力测量系数：（1）直接测量法（2）水压致裂法（3）应力解除法（4）应力恢复法（5）声发射法名词解释1.岩体的结构：岩土内结构面和结构体的排列组合方式2.岩石的结构：指矿物颗粒的形状、大小和联结方式所决定的结构特征3.岩石的构造：指各种不同结构的矿物集合体的各种分布和排列方式4.岩石的崩解性：指岩石与水相互作用时失去黏结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能5.岩石的软化性：指岩石与水相互作用时强度降低的特性6.正交各向异性体：如果在弹性体中存在着三个互相正交的弹性对称面，在各个面两边的对称方向上，弹性相同，但在这个弹性主向上弹性并不相同，这种物体称为正交各向异性体7.横观各向同性体：横观各向同性体是各向异性体的特殊情况，在岩石某一平面内的各方向弹性性质相同，这个面称为各向同性面，而垂直此面方向的力学性质是不同的，具有这种性质的物体称为横观各向同性体8.岩石流变：（1）.蠕变：指在应力不变的情况下，岩石的变形随时间不断增长的现象。
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。
岩石力学复习重点
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。
2. 岩石反复冻融后强度下降的原因：①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏；②当温度减低到0C以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏。
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》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。
岩石力学复习资料
岩石力学复习资料文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-1.岩石在反复冻融后其强度降低(d e)主要原因是什么①构成岩石(de)各种矿物(de)膨胀系数不同,当温度变化时由于矿物(de)涨缩不均而导致岩石结构(de)破坏②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中(de)水将结冰,其体积增大约9%,会产生很大(de)膨胀压力,使岩石(de)结构发生改变,直至破坏2. 岩石试件在单轴压力作用下常见(de)破坏形式有哪些①单轴压力作用下时间(de)劈裂②单斜面剪切破坏③多个共轭斜面剪切破坏3.影响单轴抗压强度(de)因素有哪些端部效应,试件(de)形状和尺寸,加载速率4. 巴西劈裂试验测得(de)是岩石(de)哪个强度指标为什么岩石抗拉强度. 根据弹性力学公式,沿竖直直径长沙几乎均匀(de)水平方向拉力,在试样(de)水平方向直径平面内,产生最大(de)压应力.可以看出,圆柱体试样(de)压应力只有拉应力(de)3倍,但岩石(de)抗压强度往往是抗拉强度(de)10倍,这表明岩石试样在这样条件下总是受拉破坏而不是受压破坏.因此我们可以用劈裂法来确定岩石(de)抗拉强度.5. 库伦准则(de)适用条件.①库伦准则是建立在试验基础上(de)破坏数据②库伦准则和莫尔准则都是以剪切破坏做为其物理机理,但岩石试验证明岩石破坏存在大量(de)微破裂,这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏③莫尔库伦准则适用于低围压(de)情况6. 岩石单轴压缩状态下(de)应力-应变曲线一般可分为那四个阶段①在OA区段内,曲线稍微向上弯曲,属于压密阶段,这期间岩石中初始(de)微裂隙受压闭合②在AB区段内,接近直线,近似于线弹性工作阶段③BC区段内,曲线向下弯曲,属于非弹性阶段,主要是再平行于荷载方向开始逐渐生成新(de)微裂隙以及裂隙(de)不稳定④下降段CD为破坏阶段,C点(de)纵坐标就是单轴抗压强度Rｃ7. 岩石全程应力-应变曲线(de)作用是什么岩爆(de)预测,蠕变(de)预测,疲劳破坏8. 蠕变分为哪几个阶段初始蠕变段,等速蠕变段,加速蠕变段9. 为何岩石(de)蠕变曲线很难测得10. 在一定法向应力作用下,结构面在剪切作用下产生(de)切向变形形式有哪两种①对非充填粗糙结构面,随剪切变形(de)发生,剪切应力相对上升较快,当达到剪应力峰值后,结构面抗剪能力出现较大(de)下降,并产生不规则(de)峰后变形或滞滑现象②对于平坦(de)结构面,初始阶段(de)剪切变形曲线呈下凹型,随剪切变形(de)持续发展,剪切应力逐渐升高但没有明显(de)峰值出现,最终达到恒定值.11. 影响结构面力学性质(de)因素.①尺寸效应②前期变形历史③后期填充性质12. 影响结构面剪切强度(de)因素.①法向应力②粗糙度③结构面抗压强度13. 岩体强度(de)决定因素.节理,裂隙,岩块和结构面强度14. 结构面方位对岩体强度(de)影响.P65在某些应力条件下,破坏不沿结构面发生,只有当结构面(de)倾角A满足内摩擦角<A<90°(de)条件时,才可能沿着结构面发生破坏.当A不满足上述条件时,破坏沿着岩石材料内部发生.15. 岩体剪切变形曲线类型.①沿软弱面结构面剪切②沿粗糙结构面软弱岩体及强风化岩体剪切③剪断坚硬岩体时变形曲线16. 影响岩体变形特性(de)主要因素.主要包括组成岩体(de)岩性,结构面发育特征及荷载条件,试件尺寸,试件方法和温度17. 构造应力(de)总规律是以水平应力为主,我国地质学家李四光是如何解释(de)因为地球自转角度(de)变化而产生地壳水平方向(de)运动时造成构造应力一水平应力为主(de)重要原因18. 高地应力区开挖地下洞室,有可能会遇到什么困难①硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆,洞壁岩体有剥离和掉块现象,新生裂缝较多,成洞性差,基坑是有剥离现象,成形性一般尚好.②软质岩：岩心时有饼化现象,开挖工程中洞壁岩体位移显着,持续时间长,成洞性差.基坑有隆起现象,成形性较差.19. 岩爆产生(de)条件.①地下工程开挖、洞室空间(de)形成是诱发岩爆(de)几何条件②围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能,这是诱发岩爆(de)动力条件③岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能(de)集中释放量即决定岩爆(de)弹射程度④岩爆通过何种方式出现,这取决于围岩(de)岩性、岩体结构特征、弹性变形能(de)积累和释放时间(de)长短20. 地下工程深浅埋分类(de)理论有哪些我国是如何界定(de)按不支护洞体是否能自稳区别,可稳定为深埋,不稳定为浅埋开挖(de)扰动节围是否达到地标,可达为浅埋,达不到为深埋,我国分类采用前者21. 当围岩为弹性、连续、均匀、各项同性和微笑变形,圆形洞室开挖,地应力侧压力系数K为1时,洞周应力集中系数K为多少侧压力系数满足什么情况下,洞壁不会出现拉应力K=2；侧压力系数在大于1/3(de)时候洞壁不会出现拉应力22.下图为弹塑性围岩应力图,请解释图中分区(de)含义.绘出了从洞室周边沿径向方向上诸点应力(de)变化规律.可以看出,当围岩进入塑性状态, 应力(de)最大值从洞室周边转移到弹、塑性区得交界处.随着往岩体内部延伸,围岩应力逐渐恢复到原岩应力状态.在塑性区内,由于塑性区(de)出现,切向应力从弹、塑性区得交界处向洞室周边逐渐降低.塑性区外围（2区）是应力高于初始应力(de)区域,它在围岩弹性区中应力高升部分（3区）合在一起称作围岩承载区；塑性区内圈（1区）应力低于初始应力(de)区域称作松动区.松动区内应力和强度都有明显下降,裂隙扩张增多,容积扩大,出现明显(de)塑性滑移.原岩应力区（4区）未受到开挖影响,岩体仍处于原岩应力状态.23. 请绘出水平和45 o节理分别在拉伸和压缩应力作用下节理裂隙扩展(de)方向.24. 在弹性力学深埋圆形洞室解析解中侧压力系数K由0增长到1,在0°和90°位置,围岩应力(de)变化规律是什么请给予解释.25. 用自己(de)语言和图示解释围岩位移及支护特征曲线.P147名词解释：1. 蠕变：在应力为恒定(de)情况下岩石变形随时间发展(de)现象；2. 松弛：在应变保持恒定(de)情况下岩石(de)应力随时间二减少(de)现象；3. 弹性后效：在卸载过程中弹性应变滞后于应力(de)现象.4. 节理岩体:成组出现(de)、有规律(de)裂隙称为节理,其相应(de)岩体称为节理岩体判断：1. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类,一般而言,胶结（结晶）联结岩石比结晶（胶结）联结岩石强度高.×2. 岩石颗粒间联结分为结晶联结和胶结联结两类,岩浆岩是胶结（结晶）联结.×3. 岩石重度大小,在一定程度上反映出岩石力学性质(de)优劣,通常岩石重度愈大,其力学性质愈差（好）×4. 岩石(de)重度在一定程度上与其埋深有关,一般而言,靠近地表岩石重度大（小）,深层岩石重度小（大）.×5. 岩石相对密度是岩石干重量除以岩石体积（实体积）所(de)量与1个大气压下4℃纯水重度比值.×5. 岩石(de)相对密度取决于组成岩石(de)矿物相对密度,岩石中重矿物含量越多其相对密度越大.√6. 岩石空隙率越大,岩石中(de)孔隙和裂隙就越多,岩石(de)力学性能越差.√7.岩石(de)吸水率(de)大小取决于岩石中孔隙数量（多少）和细微裂隙数量(de)多少（(de)连通情况）.×8. 一般而言,岩石孔隙愈大愈多孔隙和细微裂隙连通情况愈好,岩石(de)力学性能愈差.√9. 岩石(de)饱水率是指（岩样在强制状态下）岩石吸入水(de)重量与岩石（烘干）重量(de)比值百分率.×10. 饱水率反映岩石中裂隙和孔隙(de)发育情况,对岩石(de)抗冻性有较大影响.√11. 饱水系数越大（小）,岩石(de)抗冻性越好.×12. 饱水系数小于91%,岩石可免遭冻胀破坏.）√13. 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值(de)百分率.√14. 岩石单轴抗压强度就是岩石试件在压力（单轴压缩荷载）作用下所能承受(de)最大压应力.15. 岩石试验加载速率越快,其抗压强度试验结果越大.√16. 岩石在破坏之前(de)变形很大,且没有明显(de)破坏荷载,这种岩石材料具有脆性（塑性）特征×17. 岩石(de)塑性破坏是由于岩石内细颗粒滑移所致√18. 岩石(de)抗压强度可由单轴压缩试验和三轴压缩试验获得√19. 一般情况下,岩块在三向应力状态下抵抗破坏(de)能力要比单向受力条件下要高.√20. 一般而言,结晶岩石比非结晶岩(de)强度高,粗粒结晶(de)岩石比细粒结晶(de)岩石强度高（低）.×21. 岩石(de)脆性破坏是由于岩石中裂隙(de)发生和发展(de)结果所致√22. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是逐渐减小（增大）.×23. 扩容是由岩石试件内细微裂隙(de)形成和扩张所致,这种裂隙(de)长轴与最大主应力(de)方向是平行(de).√24. 孔隙水压力会增加岩石材料(de)脆性性质.√25. 试验结果表明,对于较坚硬(de)结构面,剪切刚度一般是常数.√26. 试验结果表明,对于松软结构面,剪切刚度随法向应力(de)大小改变.√27. 结构面强度与试件尺寸成反比.√28. 当法向应力增大时,结构面尺寸效应将随之减小.√29. 随着结构面尺寸(de)增大,达到峰值强度(de)位移量增大；√30.随着结构面尺寸(de)增加,剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化.√31. 结构面尺寸加大,峰值剪胀角减小.√32.随结构面粗糙度减小,尺寸效应也减小.√33. 随着结构面尺寸(de)增大,达到峰值强度(de)位移量减小（增大）；错34. 岩体是由各种形状(de)岩块和结构面组成(de)地质体.√35. 岩体中存在一组相互平行(de)结构面,垂直结构面和平行结构面,分别作抗压单轴试验时,在其它条件不多(de)情况下两者所对应(de)峰值强度大小相差很大.√36. 一般情况下,岩体(de)强度可（不可）由岩块强度来代表.错37. 岩体(de)强度不仅与组成岩体(de)岩石性质有关,而且与岩体内(de)结构面有关,此外,还与其所受(de)应力状态及地下水有关.√38. 结构面方位对岩体变形(de)影响随着结构面组数(de)增加而降低.√39. 结构面(de)密度对岩体变形(de)影响随着密度(de)增加而减少（增加）.×40．岩体(de)渗透系数是随应力增加而增加（减小）(de).×41. 反复加卸载会使岩体(de)渗透系数降低,但是在三四个循环后,渗透系数基本稳定.√42. 反复加卸载次数越多,岩体(de)渗透系数越低（高）.×43. 在低应力状态下,结构面(de)粗糙程度对结构面(de)抗剪强度有影响,即结构面粗糙度超高,抗剪强度越大.√44. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是逐渐减小（增大）.×45. 地慢热对流引起(de)应力场（不）是一种局部应力场.×46. 地心引力引起(de)应力场是地应力(de)主要组成部分.√47. 岩体中(de)自重应力和构造应力是初始应力场(de)主体.√48. 岩体中(de)自重应力和构造应力都是随着埋深呈（非）线性增加(de).×49. 最大水平主应力和最小水平主应力(de)值一般相差很大,显示出很强(de)方向性.√选择题1. 岩石相对密度s G 为:（C ） A) w s s Vr W G = B ）w s Vr W G = C ）ws s s r V W G = D ）w s s r V W G = 2. 岩石(de)孔隙比是指：（A ）A）岩石孔隙体积与固体体积(de)比值；B）岩石孔隙体积与岩石体积比值；C）岩石孔隙和裂隙体积与岩石体积比值；D）岩石孔隙和裂隙体积与岩石固体体积(de)比值.3. 岩石(de)饱水率w为：（D）saA）岩石吸入水(de)重量与岩石干重量比值(de)百分率；B）岩石在强制状态下吸入水(de)重量与岩石重量比值(de)百分率；C）岩石吸入水(de)重量与岩石重量(de)比值百分率；D）岩石在强制状态下吸入水(de)重量与岩石干重量比值(de)百分率.4. 饱水系数是指：（A）A) 饱水系数是指岩石吸水率与饱水率比值(de)百分率.B) 饱水系数是指岩石含水率与饱水率比值(de)百分率.C) 饱水系数是指岩石含水率与吸水率比值(de)百分率.D) 饱水系数是指岩石饱水率与吸水率比值(de)百分率.5. 饱水系数为（B）,岩石可免遭冻胀：A) 大于91% B）小于91% C）大于81% D）小于81%6. 已知某岩石饱水状态与干燥状态(de)抗压强度之比为0.72,则该岩石.（A）（A）软化性强,工程地质性质不良（B）软化性强,工程地质性质较好（C）软化性弱,工程地质性质较好（D）软化性弱,工程地质性质不良1. 在岩石单向抗压强度试验中,岩石试件高与直径(de)比值h/d和试件端面与承压板之间(de)磨擦力在下列哪种组合下,最容易使试件呈现锥形破裂.（B）（A）h/d较大,磨擦力很小（B）h/d较小,磨擦力很大（C）h/d(de)值和磨擦力(de)值都较大（D）h/d(de)值和磨擦力(de)值都较小2. 岩石试件在压力作用下剪切破坏面与大主应力方向(de)夹角为:（A）（A）45o-φ／2 （B） 45o＋φ／2 （C） 45o （D）90o3. 岩石(de)抗剪强度指标为（D ）A) 粘聚力 B ）内摩擦角 C ）剪切膨胀角 D ）粘聚力和内摩擦角4. 巴西劈裂试验测得(de)是：（A ）A ）岩石抗拉强度B ）岩石(de)抗剪强度C ）岩石(de)抗压强度D ）岩石(de)三轴抗压强度5．同一种岩石其单轴抗压强度R c ,单轴抗拉强度R t ,抗剪强度τf 之间一般存在下列哪种关系：（C ）（A ）R t <R c <τf （B ）R c <R t <τf （C ）R t <τf <R c6. 在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度(de)（B ）（A ）1/2~1/5 （B ）1/10~1/50 （C ）2~5倍 （D ）10~50倍7. 在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石(de)抗压强度.（A ）A ）增大（B ）减小 （C ）不变 （D ）无法判断8. 按照库仑—莫尔强度理论,若岩石强度曲线是一条直线,则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向(de)夹角为.（B ）(A)0o 附近 （B ）30o 附近（C ）60o 附近（D ）90o 附近9. 按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是.（A ）（A ）受拉破坏 （B ）受压破坏 （C ）弯曲破坏 （D ）剪切破坏10. 格里菲斯准则认为岩石(de)破坏是由于.（A ）（A ）拉应力引起(de)拉裂破坏 （B ）压应力引起(de)剪切破坏（C ）压应力引起(de)拉裂破坏 （D ）剪应力引起(de)剪切破坏11. 岩石中细微裂隙(de)发生和发展结果引起岩石(de)：（A ）（A ）脆性破坏 （B ）塑性破坏 （C ）弱面剪切破坏12. 按照库仑—莫尔强度理论,岩石(de)破坏是由于.（D ）（A ）拉应力引起(de)拉裂破坏 （B ）压应力引起(de)剪切破坏（C ）压应力引起(de)拉裂破坏 （D ）剪应力引起(de)剪切破坏1. 岩石(de)弹性极限一般在峰值强度(de)（ A ）处.A ）2/3B ）1/3 C) 3/5 D) 2/52. 在剪切破坏过程中,试件体积(de)变化是：（A ）A ）增大 B) 减小 C ）不变 D ）无法判断3. 扩容就是试件体积（A ）A ）增大(de)现象B ） 减小(de)现象C ）不变D ）无法判断1. 沉积岩中(de)沉积间断面属于哪一种类型(de)结构面（ A ）（A ）原生结构面（B ）构造结构面（C ）次生结构面2. 断层属于哪一种类型(de)结构面（B ）（A）原生结构面（B）构造结构面（C）次生结构面3. 卸荷作用下而形成(de)结构面属于哪一种类型(de)结构面 ( C )（A）原生结构面（B）构造结构面（C）次生结构面1. 我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正(de)（ D ）.①地应力大小；②地下水；③结构面方位；④结构面粗糙度.（A）①,④（B）①,②（C）③（D）①,②,③2.我国工程岩体分级标准中,岩石(de)坚硬程度指标为：（ B ）A）单轴抗压强度 B)饱和单轴抗压强度 C）抗压强度 D）抗剪强度1. 岩体(de)强度小于岩石(de)强度主要是由于（ A ）.（ A ）岩体中含有大量(de)不连续面（ B ）岩体中含有水（ C ）岩体为非均质材料（ D ）岩石(de)弹性模量比岩体(de)大2. 岩体(de)尺寸效应是指（C）.（ A ）岩体(de)力学参数与试件(de)尺寸没有什么关系（ B ）岩体(de)力学参数随试件(de)增大而增大(de)现象（ C ）岩体(de)力学参数随试件(de)增大而减少(de)现象（ D ）岩体(de)强度比岩石(de)小3. 影响岩体质量(de)主要因素为（ C ）.（A）岩石类型、埋深（B）岩石类型、含水量、温度（C）岩体(de)完整性和岩石(de)强度（D）岩体(de)完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深4. 地下水位以下测定岩体(de)渗透系数(de)方法有：（ B）A）压水法 B）抽水法 C）注水法 D）排水法1. 初始地应力主要包括（ C ）.（A）自重应力（B）构造应力（C）自重应力和构造应力（D）残余应力2. 初始地应力是指（ A ）.（A）未受开挖影响(de)原始地应力（B）未支护时(de)围岩应力（C）开挖后岩体中(de)应力（D）支护完成后围岩中(de)应力3. 构造应力(de)作用方向为（ B ）.A、铅垂方向B、近水平方向C、断层(de)走向方向D、倾斜方向5. 下列关于岩石初始应力(de)描述中,哪个是正确(de)（ B ）.（A）垂直应力一定大于水平应力（B）构造应力以水平应力为主（C）自重应力以压应力为主（D）自重应力和构造应力分布范围基本一致6. 测定岩体(de)初始应力时,最普遍采用(de)方法是（ B ）（A）应力恢复（B）应力解除法（C）弹性波法（D）模拟试验7. 岩爆(de)防治措施有：（C）○1围岩加固○2改善围岩应力条件○3改变围岩性质○4施工安全措施A）○1○2 B）○1○2○3 C）○1○2○3○4 D）○41. 公路隧道把围岩分为几级：CA）四级 B）五级 C）六级 D）七级。
岩石力学考试重点
岩石力学考试重点岩石的泊松比：岩石横向与纵向的比值。
扩容：岩石在荷载下，在破坏前产生的一种明显非弹性体积变形。
当外力增加到一定程度，随压力增大，体积不是减小而是大幅增加，且增长速率越来越大最终导致试件完全破坏。
岩爆：岩石破坏后尚余一部分能量，这部分能量突然释放就产生岩爆。
各向异性：岩石全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的现象。
软化系数：岩样饱水状态抗压强度与自然风干状态之比。
岩石吸水率：岩石在常温常压下吸入水的质量与其烘干质量百分比。
弹性：物体在外力作用下瞬间即产生全部变形，去除外力后又能立即恢复原有形状和尺寸的性质。
塑性：物体受力后产生变形，卸载后变形不能完全恢复的性质。
粘性：物体受力后变形不能在瞬时完成，且随的增大而增大。
脆性：物体受力后变形很小即破裂的性质。
延性：物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。
全曲线：全面显示岩石在受压破坏过程中特征，特别是破坏后强度与力学性质变化规律的曲线。
（OA段：孔隙裂隙压密阶段。
）转化压力：岩石由脆性转化为塑形的临界围压。
塑性滞回环：卸载与加载曲线不重合。
岩石记忆性：每次卸载后再加载，在荷载超过上一次循环的最大荷载后，变形曲线仍沿原来单调加载曲线上升，好像不曾受到反复加载的影响一般。
岩体裂隙度K：沿取样线方向单位长度上的节理数量，K=n/L 切割度：岩体被节理割裂分离的程度，取贯通整体的假想平直断面，节理面面积与断面面积之比。
完整性（龟裂）系数：岩体中纵波速度与岩块之比的平方。
RQD：长度>=10cm岩芯积累长度占钻孔总长度的百分比。
线密度：取样线垂直结构面的K 单结构面强度效应：；地应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力（初始应力、绝对/原岩应力）。
抗冻系数：岩样经冻融后抗压强度下降值与冻融前抗压强度之比。
流变性质：材料的关系与时间因素有关的性质。
流变现象：材料变形过程中具有时间效应的现象。
蠕变：不变，材料变形随时间增加而增长的现象。
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》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。
- 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。
2.岩石反复冻融后强度下降的原因：①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏；②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏。
3.影响岩石强度的主要实验因素有哪些？.强度也降低,屈服点降低,岩石的延性加大,随温度的升高,一般而言,温度1.2.2.加载速度,加载速度队岩石的变形性质和强度指标有明显的影响：加载速度越快,测得的弹性模量越大,强度指标越高.3.3.受力状态,岩石的脆性和塑性并非岩石固有的性质,而与岩石的受力状态有关,随着受力状态的变化,其脆性和塑性是可以相互转化的,强度指标也随之变化.4.岩石破坏有哪些形式？对各种破坏的原因做出解释脆性破坏：由于应力条件下岩石中裂隙的产生和发展的结果。
塑性破坏：是在塑性流动状态下发生的，这是由于组成物质颗粒间相互滑移所致。
5.什么是岩石的全应力—应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普遍材料试验机不能得出岩石的全应力—应变曲线？（1）在刚性试验机进行单轴压力试验可以获得完整的岩石应力应变全过程曲线。
分为四个区段：（1）在OA区段，曲线稍微向上弯曲；（2）在AB区段，很接近于直线；（3）在BC区段，曲线向下弯曲，直至C点的最大值；（4）下降段CD （2）刚性试验机：符合压力机刚度大于试件刚度的压力试验机。
（3）因为普通材料试验机刚度小于岩杨刚度。
6.简述岩石在单体压力试验下的变形特征1）原生微裂隙压密阶段（OA）①σ1－ε1 曲线，应变率随应力增加而减小；②塑性变形（变形不可恢复）原因：微裂隙闭合（压密）2）弹性变形阶段（AB）①σ1－ε1 曲线是直线；②弹性模量，E为常数（变形可恢复）原因：岩石固体部分变形，B点开始屈服，B点对应的σB应力为屈服极限，超过B点卸载有塑性变形。
3）弹塑性（非线性）变形阶段（BC）①σ1－ε1 曲线；②有塑性变形产生，变形不可恢复；③应变速率不断增大。
原因：新裂纹产生，原生裂隙扩展。
7.简述岩石在反复加载卸载下的变形特征对于弹塑性岩石，在反复多次加载与卸载循环时，所得的应力-应变曲线将具有以下特点（1）卸载应力水平一定时，每次循环中的塑性应变增量逐渐减小，加、卸载循环次数足够多后，塑性应变增量将趋于零。
因此，可以认为所经历得加、卸载玄幻次数愈多，岩石则愈接近弹行变形。
（2）加卸载循环次数足够多时，卸载曲线与其后一次再加载曲线之间所形成得滞回环得面积将愈变愈小，且愈靠拢而又愈趋于平行（3）如果多次反复加载、卸载循环，每次施加得最大荷载比前一次循环得最大荷载为大。
随着循环次数增加，塑性滞回环的面积也有所扩大，卸载曲线得斜率也逐次略有增加。
这个现象称为强化。
此外，每次卸载后再加载，在荷载超过的上一次循环的最大荷载以后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升，好像不曾受到反复加卸荷载得影响似的，这就是所谓的岩石具有记忆效应。
3.岩体的力学特性）名词解释：1（．切割度：假设有一平直的断面，他与考虑的结构面重叠而且完全的横贯所考虑的岩体，令其面积为A，则结构面的面积a与它之间的比率，即为切割度。
工程岩体：岩石工程影响范围内的岩体RQD：是指单位长度的钻孔中10cm以上的岩芯占有的比例。
BQ：岩体基本质量指标。
RMR：CSIR分类指标值。
（2）简述结构面的自然特征P48（3）结构面的剪切变形、法向变形与结构面的哪些因素有关？结构面的剪切变形与岩石强度、结构面粗糙性有关；法向变形与结构面抗压强度、结构面粗糙性、结构面张开度有关。
（4）结构面的剪切变形曲线，抗剪强度公式P54（5）影响结构面力学性质的因素：（1）尺寸效应（2）前期变形历史（3）后期充填性质（6）在CSIR分类法、Q分类法和BQ分类法中各考虑了岩体的哪些因素？（1）岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件即地下水5种指标（2）岩体的完整性，结构面的形态、填充物特征及其次生变化程度，水与其他应力存在是对质量影响。
（3）岩块饱和单轴抗压强度和岩体的完整度系数。
7. BQ修正系数：软弱结构面产状影响修正系数；地下水影响修正系数；天然应力影响修正系数8.结构面的剪切变形曲线的角度的含义P549.简述Hoek-Brown岩体强度估算方法P7410.岩体变形曲线可分为几类？各类岩体变形曲线有何特点？P84第四章岩体地应力及其测量方法1.岩体地应力的构成与特点：构造应力，自重应力。
2.地应力的分布规律（特点）1）地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数2）实测垂直应力基本等于上覆岩层的质量3）水平应力普遍大于垂直应力4）平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小5）最大水平主应力和最小水平主应力也随深度线性增长6）最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性。
7）地应力的上述分布规律还会受到地形、地表腐蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的影响，特别是受地形和断层的扰动影响最大。
2高地应力判别准则当围岩内部的最大地应力6max与围岩强度Rb的比值达到某一水平时，才能称为高地应力或极高地应力,即围岩强度比=Rb|6max （P105）：产生条件的岩爆地应力判别准则3.（1）地下工程开挖，洞室空间的形成是诱发岩爆的几何条件；（空间条件）（2）围岩应力重分布和集中导致围岩积累大量弹性变形能，这是诱发岩爆的动力条件；（3）岩体承受极限应力产生初始破裂后的剩余弹性变形能的集中释放量决定岩爆的弹射程度；（4）岩爆通过何种方式出现，这取决于围岩的岩性、岩体结构特征、弹性变形能的积累和释放时间长短。
4.地应力测量P113水压致裂法：(1)测量原理：由弹性理论可知，钻孔位于无限岩体，受到二维应力场（σ1，σ2）的作用时，在钻孔周围的应力为：σθ=σ1+σ2-2（σ1-σ2）·cos2θ (1)σr=0 (2)σθ——钻孔周边的切向应力；σr——钻孔周边的径向应力；θ——周边一点与σ1轴的夹角。
当θ=0时，σθ取最小值，σθ=3σ2-σ1声发射法测试原理：凯泽效应为测量岩石应力提供了一个途径，即如果从原岩中取回定向的岩石试件，通过对加工的不同方向的岩石试件进行加载声发射试验，测定凯泽点，即可找出每个试件以前所售的最大应力，并进而求出取样点的原始三维应力状态。
（5）岩石地下工程1.围岩:是指在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力改变的周围岩体。
2.简述地下工程按埋置深度的分类：地下工程分为深埋与浅埋两大类。
3.简述地下工程围岩的破坏机理：P1404.我国地下工程围岩压力计算方法P145 (149)5.什么是围岩变形曲线、支护特性曲线和围岩松动压力曲线？支护特性曲线的主要作用是什么？支护特性曲线是是作用在支护结构上的形变压力与支护结构外缘所产生的径向位移间的关系。
（6）岩石边坡工程1.岩石边坡破坏的基本类型：从形态上可分为崩塌和滑坡：崩塌是指块状岩体与岩坡分离，向前翻滚而下；滑坡是指岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。
2.边坡稳定的影响因素(1)结构面(2)边坡外形岩体力学性质(3)．(4)各种外力直接作用3.了解岩质边坡的应力分布特征（补充百度）坡面附近,大主应力近似与坡面平行,小主应力与坡面垂直；远离坡面初,大主应力与重力方向平行,小主应力与重力方向垂直。
4.坡顶张裂缝的最大深度(P163页的计算公式）5.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（约在+-20度的范围内）；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；4)岩体中必须存在滑动阻力很小的分离面，以定出滑动的侧面边界。
（7）岩石地基工程1.岩石地基工程的两大特点：（1）相较于土质地基，岩石地基可以承担大得多的外载荷；（2）岩石中各种缺陷的存在可能导致岩体强度远远小于完整岩块的强度。
2.设计三原则：（1）基岩体需要有足够的承载能力，以保证在上部建筑荷载作用下不产生碎裂或蠕变破坏；（2）在外载荷作用下，由岩石的弹性应变和软弱夹层的非弹性压缩产生的岩石地基沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求；（3）确保由交错结构面形成的岩石块体在外载荷作用下不会发生滑动破坏，这种情况通常发生在高陡岩石边坡上的基础工程中。
3.嵌岩桩基础：当浅层岩体的承载力不足以承担上部建筑物荷载，或者沉降值不满足正常使用要求时，就需要使用嵌岩桩将上部荷载直接作用到深层坚硬岩层上。
嵌岩桩的承载力由桩侧摩阻力、端部支承力和嵌固力提供。
4.将岩石地基的沉降分为以下三种类型：（1）由岩石本身的变形、结构面的闭合与变形以及少数粘土夹层的压缩三个部分组合形成的地基沉降。
适用范围包括均质、各向同性岩石地基，成层岩石地基、横观各向同性岩石地基。