岩体的变形与破坏的本构关系
第二节 洞室围岩变形及坡坏的主要类型
一. 围岩应力引起的变形与破坏 1. 围 岩：工程开挖后，应力变化范围内的岩体。 2. 二次应力：工程开挖后，岩体中一定范围内原始应力 发生变化，其改变后重新分布的应力叫二 次应力。又叫重分布应力或围岩应力。 (一) 围岩应力变化规律
地下洞室开挖后，破坏了岩体中原有地应力平衡状态，岩体 内各质点在弹性应变能作用下，力图沿最短距离向消除了阻力的 临空面方向移动，直到达到新的平衡，将这种位移现象叫做卸荷 回弹。随着岩体质点的位移，岩体内一些方向由原来的紧密状态 发生松弛，另一些方向反而挤压程度更大，岩体中应力的大小和 主应力方向也随之发生变化，并产生局部应力集中。这种岩体应 力变化，一般发生在地下洞室横剖面最大尺寸的5-6倍范围内。 在此范围以外，岩体基本处于原来的天然应力状态。
第二节 洞室围岩变形及破坏的基本类型
7. 膨胀内鼓：在膨胀岩地区，洞室开挖后水分向松动圈集 中，导致岩石吸水膨胀，并向洞内鼓出的现象。
洞室开挖后，由于围岩松动圈的存在，形成围岩低应力区，地下 水往往由围岩高应力区向围岩低应力区转移，当围岩内含大量膨胀矿 物时，易于吸水膨胀的岩体发生强烈的膨胀并导致围岩内鼓变形。常 造成洞室设计空间不足，围岩表部膨胀开裂。随着风化加深，围岩甚 至可以解体。除地下水的作用外，这类岩体开挖后也会从空气中吸收 水分而自身膨胀。 遇水后易于膨胀的岩石主要有两类，一类是富含蒙脱石、伊犁石 的粘土岩类；另一类是富含硬石膏的地层。隧道围岩中若遇到遇水体 积增加2.9%的岩石，就会给开挖造成困难。而有些富含蒙脱石的岩体， 遇水后体积可增加到14~25%。据挪威对水工隧洞的调查，有70%的隧 洞衬砌开裂和破坏均与此有关。与围岩塑性挤出相比，围岩吸水膨胀 是一个更为缓慢的过程，往往需要相当长的时间才能达到稳定。
地下工程围岩变形和破坏的力学机理研究
(3)当P;<0时，PO < a.，巷道围岩处于弹性状
态，可以自稳，无需支护，这时巷道的埋深小于软化
临界深度。
一2c份
3. 3塑性流动圈半径的理论解
(Rf)‘一1
r
(K;一1)a;+:‘·而
(9)
p.，根据松动区的岩体Mohr-Coulomb准则，结合
平衡方程，可以求出松动区岩体的应力分布:
1Kp - 1「
而〕
KpKp - 1
(Rf)‘一，
r
(K;一1)o;+::·衍
其中，只—使围岩不出现塑性软化的最小支护
力。
根据岩石的软化临界荷载的含义可知，
}2BoR,二/，，、，r }Re、二
1u=宁二答号L(1一h)(--一(-) ") I
}一1+h‘、‘’叼、 2尺、r““
J_2Bo ,l一h二‘、二
ift一1 +VhLy 2=一(--r )1+^)J (lo)
!2Bo 1一h.，尺、，二*、，
中处于三轴压力的平衡状态，一旦开挖，这个平衡系
统就会被破坏，围岩应力会重新调整。
以圆形巷道为例，调整的结果，围岩出现了四个
区，自采空区向外依次是:塑性流动区、塑性软化区、
塑性硬化区、弹性区，对于上述各区的划分，国内外
学者(陈进[Ill，蒋宇静[[2]等)在有关的论文中都有过
论述。
一弹性区
图1软岩巷道围岩分区
2圆形巷道围岩的软化模型
巷道(以圆形巷道为例)开挖以后，采空区附近
围岩应力状态由平面应力状态变为单轴应力状态，
《岩石力学与工程》(科学出版社)总复习题
岩石力学总复习一、概念题1、岩体质量指标RQD.答:将长度为10cm（含10cm）以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD。
（P119）2、岩石的弹性模量和变形模量。
答：应力（δ）与应变(ε）的比率被称为岩石的弹性模量。
岩石的变形模量为正应力δ与总应变（εe+εp）之比。
(P59）3、地应力及次生应力。
答：地应力是存在与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。
(P129）经应力重分布形成的新的平衡应力，称为次生应力或诱发应力。
(P307)4、岩石的蠕变和松弛。
答：蠕变是当应力不变时，变形随时间增加而增长的现象.松弛时当应变不变时，应力随时间增加而减小的现象。
（P198）5、地基承载力。
答:地基承载力是指地基单位面积上承受荷载的能力。
（P402）6、弹性变形。
答：物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力（卸载）后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质称为弹性，产生的变形称为弹性变形。
（P52）7、等应力轴比。
答:等应力轴比就是使巷道周边应力均匀分布时的椭圆长短轴之比。
（P315)8、极限承载力。
答：地基处于极限平衡状态时,所能承受的荷载即为极限承载力。
(P402）9、塑性变形。
答：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称为塑性，不能恢复的那部分称为塑性变形，或称永久变形、残余变形。
（P52）10、岩石本构关系。
答:岩石本构关系是指岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系.(P183)二、填空题1、根据结构面成因，分为原生结构面，构造结构面,次生结构面。
P822、同一岩石各种强度最大的是单轴抗压强度，中间是抗剪强度，最小的是单轴抗拉强度。
3、岩石的抗剪强度用了凝聚力c和内摩擦角Φ表示。
P2194、隧道轴线方向一般与最大主应力平行（一致），弹性应力状态下无关，轴对称图形无关。
5、岩石的变形不仅表现为弹性和塑性,也具有流变性质，流变包括蠕变、松弛和弹性后效。
03第三章 岩体的变形与破坏
5. 强度丧失和完全破坏阶段：岩体 内部的微破裂面发展为贯通性破裂 面，岩体强度迅速减弱，变形继续 发展，直至岩体被分成相互脱离的 块体而完全破坏（DE段）
4. 微破裂的发展出现了质的变化：即使工 作应力保持不变，由于应力的集中效应， 破裂仍会不断地累进性发展。首先某些最 薄弱的环节首先破坏，应力重分布的结果 又引起次薄弱环节破坏，依次下去，直至 整体破坏。体积应变转为膨胀，轴应变速 率和侧向应变速率加速增大（CD段）
n cr
1 3
sin( a s ) sin s sin( 2 a s ) sin s
（ncr为应力系数）
§3.2 岩体在加荷过程中 的变形与破坏
结构面的动摩擦角φk低于其静摩擦角φs,两者相差
的程度与岩石性质、接触面的光滑程度、温度、充填物的
性质、滑移速度、湿度以及振动状况都有关。某些材料试 验表明，动、静摩擦角的差别可以十分悬殊(如铸铁的φs 为48，而其φk值仅为830′)。因而剪切位移一旦起动， 由于静、动摩擦相差悬殊，可出现突跃的剪切位移，即所 谓粘滑（stick—slip）现象。
§3.2 岩体在加荷过程中 的变形与破坏
3.2.1
拉断破坏机制与过程
（1）拉应力条件下的拉断破坏
拉应力条件下岩石的拉断破坏过程十分短暂。
根据格里菲斯破坏准则，当σ1+ 3σ3 ≤0时，拉 应力σ3对岩石的破坏起主导作用St：岩石的抗拉强度）
§3.1 基本概念及研究意义
破坏机制转化的界限围压称为破坏机制转化围压 （如表3-1）。从表中可以看出，由拉断破坏转化为剪断 破坏的转化围压为1/5～1/4 [σ]（岩石单轴抗压强度）， 由剪切转化为塑性破坏的转化围压为1/3～2/3 [σ]。
岩石力学 岩石的变形 破坏特征
体胀系数：温度上升1℃所引起的体积增量与初始体积的比值。
vs
Vt V0 V0
线胀系数：温度上升1℃所引起的长度增量与初始长度的比值。
ls
Lt L0 L0
岩石的导热率是度量岩石的热传导能力的参数，是指当温度上升1℃时，热量
在单位时间内传递单位距离的损耗值。
Ct
QT LtT
3、岩石的各向异性和渗透性
A
r
o
a
空隙闭合应力：单轴压缩状态下使岩石中的空隙闭合的 最下应力。
2.岩石变形特征
v
r r
e B
A
o
a
比例弹性极限或弹性极限：应力-应变曲线保持直线 关系的极限应力
2.岩石变形特征
v
r r
p
C
e B
A
a
屈服应力：单轴压缩状态下岩石出现塑性变形的极限应力
2.岩石变形特征
抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的能力。 膨胀性：岩石吸水后体积增大引起岩石结构破坏的
性能称膨胀性。 崩解性：岩石被水浸泡，内部结构遭到完全破坏呈
碎块状崩开散落的性能。具有强烈崩解性的岩石和 土，短时间内即发生崩解。
2、岩石的物理性质
岩石的热理性：是指岩石温度发生变化时所表现出来的
物理性质。（热胀冷缩）
大、小开空隙的相对比例关系。
Wp
mw2 ms
100 %
Wa
mw1 ms
100%
2、岩石的物理性质
岩石的软化性
岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性
软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与 干抗压强度(σc)的比值
KR
岩石力学与工程课后习题与思考解答
岩石力学与工程课后习题与思考解答(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第一章岩石物理力学性质3.常见岩石的结构连接类型有哪几种各有什么特点答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连接和胶结连接。
结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。
这类连接使晶体颗粒之间紧密接触，故岩石强度一般较大，抗风化能力强；胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起，这种连接的岩石，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。
7.岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：岩石在单轴压缩载荷作用下，破坏形式包含三种：X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉伸破坏。
前两类破坏形式主要是因为轴向主应力因起破坏面的剪应力超过岩石最大剪应力而导致的破坏；后一类破坏主要是因为轴向主应力引起破坏面横向拉应力超过岩石最大拉应力而导致的破坏。
9.什么是全应力-应变曲线，为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线？答：能全面反映岩石受压破坏过程中的应力、应变特征，特别是岩石破坏后的强度与力学性质变化规律的应力应变曲线就叫全应力-应变曲线。
普通试验机只能得出半程应力-应变曲线不能得出全应力-应变曲线的原因是由于试验机的刚性不足，在岩石压缩过程中，试件受压，试验机框架受拉，随着岩样不断被压缩，试验机发生的弹性变形以应变能形式存于机器中，当施加压力超过岩石抗压强度，试件破坏，此时，试验机迅速回弹，被存于试验机中的应变能瞬间释放到岩石试件中，引起岩石的激烈破坏和崩解，因而造成无法获得岩石在超过峰值破坏强度后受压的应力应变曲线。
10.如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和反复加、卸载作用下的破坏？答：（1）如下图示全应力应变曲线：左半部A的面积代表，达到峰值强度时，积累在试件内部的应变能，右半部B 代表试件从破裂到破坏所消耗的能量。
若A＞B，说明岩石破坏后尚余一部分能量，这部分能量突然释放就会产生岩爆，若A＜B，则说明应变能在破坏过程中全部消耗掉，因而不会产生岩爆。
岩石力学第5章 岩体的本构关系与强度理论
= + + + +
λ
σ
所以有
λ =
ε σ
伊柳辛理论可以写成（弹ຫໍສະໝຸດ 性共有） 伊柳辛理论可以写成= = =
ε σ ε σ ε σ
γ γ γ
=
ε τ σ
ε = τ σ
=
ε τ σ
弹性部分
= = =
塑性部分（总应变偏量与弹性
应变偏量之差）
γ γ γ
= = =
τ τ τ
= = =
ε σ ε σ ε σ
γ γ γ
=
ε σ
τ τ τ
ε = σ ε = σ
式中关键是等效应变与等效应力的比值 式中关键是等效应变与等效应力的比值
⑷ 形变理论应满足的条件 加载应为单调增加，尽量不中断，更不能卸载 材料是不可压缩的 应力应变曲线具有幂化形式 小变形（弹性与塑性变形为同一量级） ⑸ Davis-儒柯夫试验 儒柯夫试验 试验材料—铜材 拉力与内压比值k不同（同一试件k为常数） 做出σi～εi曲线 结论：类似单轴简单加载
ε ε ，有 σ σ
=
φ
所以：
=
+φ
= =
+
这就是Hencky 本构方程，它 本构方程， 这就是 包括了弹性变形 弹性变形与 包括了弹性变形与塑性变形
ε σ
=
+
=
+φ
=
+
ε σ
⑶ 应变偏量与应力偏量成比例
= =
γ = τ
= λ
γ = τ
γ = τ
= λ
主应力、 主应力、主应变偏量关系
= =
应变强度（参见公式（1-29）page 20） 应变强度
岩体力学习题及答案
习题一绪论1.1 选择题1.1.1 岩石与岩体的关系是（）。
（A）岩石就是岩体（B）岩体是由岩石和结构面组成的（C）岩体代表的范围大于岩石（D）岩石是岩体的主要组成部分1.1.2 大部分岩体属于（）。
（A）均质连续材料（B）非均质材料（C）非连续材料（D）非均质、非连接、各向异性材料1.2 简答题1.2.1 岩石力学的基本研究内容和研究方法？1.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种？1.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些，如何影响的？1.2.4 岩石与岩体的关系是什么？1.2.5 岩石与岩体的地质特征的区别与联系？习题二第一章岩石物理力学性质2.1 选择题2.1.1 已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.82，则该岩石（）（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2.1.2 当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般应将岩石考虑为（）（A）弹性体（B）塑性体（C）弹塑性体（D）完全弹性体2.1.3 在岩石抗压强度试验中，若加荷速率增大，则岩石的抗压强度（）（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法判断2.1.4 在岩石的含水率试验中，试件烘干时应将温度控制在（）（A）95~105℃（B）100~105℃（C）100~110℃（D）105~110℃2.1.5 按照格理菲斯强度理论，脆性岩体破坏主要原因是（）（A）受拉破坏（B）受压破坏（C）弯曲破坏（D）剪切破坏2.1.6在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（）（A）1/2~1/5（B）1/10~1/50（C）2~5倍（D）10~50倍2.1.7岩石的弹性模量一般指（）。
（A）弹性变形曲线的斜率（B）割线模量（C）切线模量（D）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种2.1.8某岩石试件相对密度d s=2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的干密度ρd为（）（A）2.45（B）2.46（C）2.47（D）2.482.1.9下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型？（）（A）弹簧模型（B）缓冲模型（C）弹簧与缓冲器并联（D）弹簧与缓冲器串联2.2简答题2.2.1 何谓岩石中的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？2.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种？2.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些，如何影响的？2.2.4 什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?2.2.5 在三轴压缩试验条件下,岩石的力学性质会发生哪些变化?2.2.6 什么是莫尔强度包络线？如何根据实验结果绘制莫尔强度包络线？2.2.7 表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？2.2.8 岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
岩体结构与边坡变形破坏的关系和影响
岩体结构与边坡变形破坏的关系和影响岩体结构与边坡变形破坏的关系，听起来像是个特别枯燥的专业话题对吧？别急，我来给你讲讲其中的奥妙。
你可以把岩体当成一个巨大的蛋糕，而边坡呢，就是这个蛋糕的侧面。
蛋糕的结构决定了侧面能不能稳定地立着，不然一不小心蛋糕就会塌掉。
怎么说呢？就像我们走路一样，一不小心踩到石头，可能整个人就摔倒了。
边坡变形破坏，嗯，说白了就是这个“蛋糕侧面”出了问题，塌了，崩了，或者崩塌了。
那到底是怎么回事呢？岩体不可能是完美的，不管它表面看起来多光滑，内部总是有裂缝、空洞，或者一些不太容易发现的缺陷。
就像人啊，谁没有个小疤痕？这些缺陷影响了岩体的整体稳定性。
你看，岩体本身是由很多块石头组成的，它们之间的连接就像是粘土做的泥巴。
随着时间的推移，风吹日晒，雨水一冲，泥巴就会变松，岩体的整体性自然也就差了。
于是，边坡开始慢慢变形，可能一块石头开始掉下来，接着另一块跟着塌，最后整个边坡就像多米诺骨牌一样倒塌了。
想象一下，咱们的山坡可不像是铁打的江山。
它可脆弱了，稍微受到一点压力或者外力影响，整个坡面就可能变得不稳定。
比如，长期的降水就是一个大问题，水分渗透到岩体里面，可能会让岩石变得更脆弱，久而久之，山坡上原本稳稳的石块就可能开始松动。
再加上，挖掘、施工、甚至是人类活动带来的负荷，边坡的稳定性就更难保障了。
你想啊，山坡上本来就有些裂缝，突然加个重物在上面，不出问题才怪。
岩体的结构性也会影响变形的速度和程度。
就好比你走在一条弯曲的小路上，突然间坡道变得特别陡，整个人可能就一下子摔倒。
岩体的层次、构造、纹理等都是影响边坡稳定的因素。
层理越明显，岩体越容易分裂，就像大风吹过秋天的枯叶一样，容易被吹散。
岩体里的矿物成分、结构的强度也直接决定了它能否承受外力。
如果它的结构松散，那一旦外力作用上去，边坡崩塌的可能性就大大增加了。
想象一下，如果你拿着一块脆弱的巧克力，在阳光下稍微一捏，可能就散成一堆渣。
岩体的整体强度也是个大问题。
裂隙岩体冻融损伤破坏机理及本构模型
裂隙岩体冻融损伤破坏机理及本构模型裂隙岩体是岩石中具有一定规律分布的裂隙系统，其中冻融循环会对岩体造成严重的损伤破坏。
本文将探讨裂隙岩体冻融损伤破坏的机理及本构模型，并进行理论分析和实验验证。
第一，因为裂隙岩体内的孔隙率较高，所以在冻结过程中会出现水体积膨胀，使得孔隙增大，岩体体积缩小。
当溶解出来的冰水在孔隙中蒸发时，孔隙的大小也会发生变化，从而对岩体的力学性能产生影响。
第二，冻融交替会使裂隙岩体内的裂隙受到周期性的应力变化，在一定的应力范围内会导致裂隙扩展或者塌陷，这也是岩体损伤破坏的主要原因之一。
根据上述机理，裂隙岩体的本构模型可以分为弹性和塑性两个阶段。
在常温下，岩体受到的应力较小，可视为线弹性，即应力和应变之间呈线性关系，符合胡克定律。
然而，在冻融交替过程中，岩体所受应力将在弹性极限之外，即达到塑性变形的临界点，这意味着岩体已经被破坏。
为了验证理论模型，我们进行了一系列的实验。
首先，我们采用钻孔样品的方法，将不同规模、不同密度、不同含水量的岩石样本进行采集。
在室温条件下，我们用气动性井喷打孔同轴钻孔的方法，将孔壁上形成的压缩带和拉伸带恢复到原始状态，来模拟常温下岩体的弹性状态。
接着，我们在样品中注入适量的水分，并将其置于低温环境中，反复进行冻融循环。
实验结果表明，随着冻融循环次数的增加，岩体的弹性极限明显下降，塑性部分增加。
而且随着孔隙率的增加，岩体的弹性极限降低越多，这与机理分析结果一致。
此外，我们发现，岩体内裂隙的分布状态对其力学性能影响也很大，若是裂隙分布越密集，岩体的损伤破坏越明显。
综上所述，裂隙岩体的冻融损伤破坏机理主要是由于水体积膨胀以及应力变化导致的，并且其本构模型可分为线弹性和塑性两个阶段，实验结果也验证了理论模型的可靠性。
针对此类岩体的破坏，应考虑控制水分含量和孔隙率，合理进行裂隙修复，以改善其力学性能。
第三章 岩体的变形与破坏
第三章岩体的变形与破坏变形：不发生宏观连续性的变化，只发生形、体变化。
破坏：既发生形、体变化、也发生宏观连续性的变化。
1．岩体变形破坏的一般过程和特点（1）岩体变形破坏的基本过程及发展阶段①压密阶段（OA段）：非线性压缩变形—变形对应力的变化反应明显；裂隙闭合、充填物压密。
应力-应变曲线呈减速型（下凹型）。
②弹性变形阶段（AB段）：经压缩变形后，岩体由不连续介质转变为连续介质；应力-应变呈线性关系；弹性极限B点。
③稳定破裂发展阶段（BC段）：超过弹性极限（屈服点）后，进入塑性变形阶段。
a．出现微破裂，随应力增长而发展，应力保持不变、破裂则停止发展；b.应变：侧向应变加速发展，轴向应变有所增高，体积压缩速率减缓（由于微破裂的出现）；④不稳定破裂发展阶段（CD段）：微破裂发展出现质的变化：a.破裂过程中的应力集中效应显著，即使是荷载应力保持不变，破裂仍会不断地累进性发展；b. 最薄弱部位首先破坏，应力重分布导致次薄弱部位破坏，直至整体破坏。
“累进性破坏”。
c. 应变：体积应变转为膨胀，轴向及侧向应变速率加速增大；※结构不均匀；起始点为“长期强度”；⑤强度丧失、完全破坏阶段（DE段）：破裂面发展为宏观贯通性破坏面，强度迅速降低，岩体被分割成相互分离的块体—完全破坏。
应重视的问题：①各发展阶段的界限点，尤其是“长期强度”；②空隙压力曲线：a.空隙水压力～体积应变、变形发展阶段；b.工程意义：滑坡、地震等。
（2）岩体破坏的基本形式①张性破坏（图示）；②剪切破坏（图示）：剪断，剪切。
③塑性破坏（图示）。
破坏形式取决于：荷载条件、岩体的岩性及结构特征；二者的相互关系。
①破坏形式与受力状态的关系：a.与围压σ3有关：低围压或负围压—拉张破坏（图示）；中等围压—剪切破坏（图示）；高围压（150MN/m2=1500kg/cm2）—塑性破坏。
b.与σ2的关系：σ2/σ 3 <4（包括σ 2 =σ3），岩体剪断破坏，破坏角约θ=25°；σ2/σ 3 >8（包括σ 2 =σ1）：拉断破坏，破坏面∥σ1，破坏角0°;4≤σ2/σ3≤8：张、剪性破坏，破坏角θ=15°。
工程地质分析原理课件——岩体的变形与破坏之二
§3.3 岩体在卸荷过程中的变形与破坏
应力史不同造成的差异回 弹
碎屑岩中碎屑颗粒和胶结物 两者可具有不同的应力史，如图 3－31，颗粒承受荷载被压缩， 或产生切过颗粒的张性破裂面， 方向和加荷方向近于平行 (a) 。 在颗粒被压缩的情况下充入胶结 物，因此卸荷时，处于压缩状态 的颗粒力图膨胀，但这种膨胀受 到胶结物的限制，使胶结物转为 拉伸状态，一旦被残余拉应力突 破，即产生沿颗粒边界的与回弹 方向近于正交的拉裂面(b) 。
岩芯裂饼现象自20世纪60年代末以来开始引起岩石 力学界的注意，我国西南、西北几个新勘察的电站以及 我国地下核试验所造成的高应力区也见到这种现象。它 多半发生在坚硬完整的岩石中，如花岗岩、玄武岩、片 麻岩等。
§3.3 岩体在卸荷过程中的变形与破坏
图3－33所示为雅砻江上某电站河心钻孔中取出的 正长岩岩饼，岩饼的厚度与岩饼直径大体保持一定的比 值(该岩饼比值约为0.257－0.269)，亦即直径相同者其 厚度大致相近。岩饼略呈椭圆形、微微上凹，凹槽轴与 长轴一致。破裂面新鲜，可见沿长轴方向的剪切擦痕和 与擦痕方向大体正交的拉裂坎。上述迹象表明：岩饼是 沿长轴方向剪切破裂的产物，该方向代表钻进中岩芯柱 最大的侧向回弹膨胀方向，也相当于最大主压应力方向。 这表明该方向与河谷近于正交(参见9.2)。
岩体中紧密相连而材料性质不同的颗粒体 系(图3－30)，如果在加荷过程中，弹性强的 单元1引起纯弹性应变，而弹性弱的单元2则在 弹性变形后发生了塑性变形[图3－30(b)]。卸 荷回弹时，两者膨胀程度不一，于是分别在单 元1和单元2内产生了残余压应力和残余拉应力 [图3－30(C)]。一旦残余拉应力达到颗粒材料 的抗拉强度，即产生拉裂面[图3－30(d)]。
由图可见，当切出的岩柱所达到的高度已足以使岩柱 边缘的最大剪应力达到以致超过岩石的抗剪强度，则岩柱 沿受限面被迅速剪断，所以在一定的地应力环境中，同类 岩石的岩饼，其厚度与直径的比值十分相近。
岩石的强度理论及破坏判据
和抗拉强度来确定。
0
σ c/2
σc
σ1
-σt
A
S
岩石强度理论与破坏判据
三、 莫尔强度理论
莫尔（Mohr，1900年）把库仑准则推广到考虑三向应力状态。最主
要的贡献是认识到材料性质本身乃是应力的函数。他总结指出“到极 限状态时，滑动平面上的剪应力达到一个取决于正 应力与材料性质的最大值”，并可用下列函数关系表示：
Griffith把该理论用于初始长度为2C的椭圆形裂纹的扩展 研究中，并设裂纹垂直于作用在单位厚板上的均匀单轴拉 伸应力σ的加载方向。当裂纹扩展时满足下列条件：
2Ea C
式中：a为裂纹表面单位面积的表面能；E为非破裂材料的弹
性模量。
σ3
P
σ3
8σ t
σ 3
σ 1=-σ t
P
σ1
σ
图7-12 平面压缩的Gr1iffith裂纹模型
一、 概 述
岩石强度理论：研究岩石在一定的假说条件下在各种
应力状态下的强度准则的理论。 强度准则：又称破坏判据，是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，可用如下的方程 表示:
σ1= f (σ2 ,σ3 ,σC ,σt ,C ,Ф )
或处于极限平衡状态截面上的剪应力 和正应力 间
的关系方程：
单轴压缩条件下，有 3 0,1： c
解得：
n2
2c
2t
n
2 c
0
n c 2t 2 t t
利用这些式子可判断岩石试件是否破坏。
2、双曲线型 砂岩、灰岩、花岗岩等坚硬、较坚硬岩石的强度包 络线近似于双曲线（图 7-11 ) ，其表达式为：
第四章岩体断裂损伤力学
θ — r 矢量与x轴（裂纹长轴）夹角
K I — Ι型应力强度因子, 其定义为 K I = lim [σ y 2πr ]
r ,θ →0
Ⅱ型：
3θ sin 2 + cos cos σx = 2 2 2 2πr KⅡ 3θ θ θ cos sin cos σy = 2 2 2 2πr KⅡ 3θ θ θ cos 1 − sin sin τ xy = 2 2 2 2πr KⅡ 2r 3θ θ u= (2k + 3)sin 2 + sin 2 8µ π K Ⅱ 2r θ 3θ v= − (2k + 3) cos 2 + cos 2 8µ π
τ
x
τ
-a
a
τ
σ
τl
图 含有中心裂纹的无限板在远场应力作用的情况
（四）断裂判断 断裂判断 断裂韧性：裂纹在临界荷载作用下出现不稳定扩展时的应力强度因 子 K ic ，故含裂纹构件断裂条件（在单一荷载作用下）
K Ι = K Ιc , K ΙΙ = K ΙΙc , K ΙΙΙ = K ΙΙΙc
它是材料固有性质的一种度量不依赖于裂纹的形状和载荷的变化而 变化。
可区分以下两种情况来预测裂纹扩展 ①裂纹开始沿着应变能密度因子最小的方向扩展，即在
{
}
∂s ∂2s =0 >0 θ = θ 0处 — 预测θ 0的大小 2 ∂θ ∂θ ②s达到临界值时，裂纹开始扩展，此时
sθ =θ 0 = scr — 预测s的大小
式中
1 [(1 + cosθ )(k − cos θ )] a11 = 16πµ 1 a12 = sin θ (2 cos θ − k + 1) 16πµ 1 [(k + 1)(1 − cosθ ) + (1 + cos θ )(3 cos− 1)] a 22 = 16πµ 1 a33 = 4πµ
岩石的岩石的力学性质
岩石的1岩石的力学性质－岩石的变形岩石的强度：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。
岩石的变形：岩石在外力作用下发生形态（形状、体积）变化。
岩石在荷载作用下，首先发生的物理力学现象是变形。
随着荷载的不断增加，或在恒定载荷作用下，随时间的增长，岩石变形逐渐增大，最终导致岩石破坏。
岩石变形过程中表现出弹性、塑性、粘性、脆性和延性等性质。
-1・5岩石变形性质的几个基本概念・1）弹性（elasticity）：物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力（卸载）后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质称为弹性。
・弹性体按其应力－应变关系又可分为两种类型：・线弹性体：应力－应变呈直线关系。
・非线性弹性体：应力—应变呈非直线的关系。
・2）塑性（plasticity）：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，称为塑性。
・不能恢复的那部分变形称为塑性变形，或称永久变形，残余变形。
・在外力作用下只发生塑性变形的物体，称为理想塑性体。
・理想塑性体，当应力低于屈服极限时，材料没有变形，应力达到后，变形不断增大而应力不变，应力－应变曲线呈水平直线.・3）黏性（viscosity）:物体受力后变形不能在瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质，称为粘性。
・应变速率与时间有关，－>黏性与时间有关・其应力－应变速率关系为过坐标原点的直线的物质称为理想粘性体（如牛顿流体），・4）脆性（brittle）:物体受力后，变形很小时就发生破裂的性质。
・5）延性（ductile）:物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质，称为延性。
・1・7岩石变形指标及其确定・岩石的变形特性通常用弹性模量、变形模量和泊松比等指标表示。
3）全应力－应变曲线的工程意义・①揭示岩石试件破裂后，仍具有一定的承载能力。
・②预测岩爆。
・若A>B,会产生岩爆・若B>A，不会产生岩爆③预测蠕变破坏。
・当应力水平在H 点以下时保持应力恒定，岩石试件不会发生蠕变。
第7章岩体本构关系与强度理论
整理得：
P cos P sin tg j C j
（7-99） （7-100）
当C j 0 时，上式变为：P cos 整理得： 即：
P sin tg j
900 j
板状 结构体
横向弯曲 悬臂弯曲
结 构 面
坚硬 结构面
闭合变形 错动变形 挤出变形 滑动变形
软弱 结构面
二、 岩体变形机制与本构关系
岩体变形=F（岩石、岩体结构、压力、温度、时间）：
其中前两项为岩体的实体，后二者为岩体赋存环境，最
后一项表征变形过程。
其数学表达式称为本构方程：
u f ( E, , usb , , T , t )
第7章 岩体本构关系 与强度理论
岩、工系
刘佑荣
7.3 岩石强度理论与破坏判据
一、 库仑强度准则 二、 莫尔强度准则 三、 格里菲斯强度准则
四、 德鲁克一普拉格准则
四、德鲁克一普拉格准则
在 C-M 准则和在八面体强度理论中的Mises 准则基础上的扩展和推广而得的，表达式为：
f I1 J 2 K 0
1,0
（7-90）
( 1 3 ) 2 8 t 1 3 t 3
1 3 3 0 1 3 3 0
或
2 4 t ( t )
对岩体拉张破坏进行判别。
三、 剪破坏判据
岩体剪破坏可以用库伦-莫尔判据进行研究，其判据式在岩 石破坏判据中已有讨论。但应注意，对于岩体，在用库伦-莫尔 判据时，必须用岩体的应力与强度参数，才能进行正确的判据。
或
（7-84）
岩体的变形与破坏
岩体的变形与破坏1 基本概念及研究意义变形：岩体的宏观连续性无明显变化者。
破坏：岩体的宏观连续性已发生明显变化。
岩体破坏的基本形式：（机制）剪切破坏和拉断（张性）破坏。
一、岩体破坏形式与受力状态的关系岩体破坏形式与围岩大小有明显关系。
注意：岩全破坏机制的转化随围压条件的变化而变化。
破坏机制转化的界限围压称破坏机制转化围压。
一般认为，1/5~1/4[σ]不可拉断转化为剪切。
1/3~2/3[σ]可由剪切转化为塑性破坏。
有人认为（纳达），可用2σ偏向1σ的程度来划分应力状态类型。
应力状态类型参数313122σσσσσα---= （＝1，即σ2＝σ1； ＝－1，即σ2＝σ3） 二、岩体破坏形式与岩体结构的关系低围压条件下岩石三 轴试验表明。
坚硬的完整岩体主要表现为张性破坏。
含软弱结构面的块状岩体，当结构面与最大主应力夹角合适时，则表现为沿结构面的剪切。
碎裂岩体的破坏方式介于二者之间。
碎块状或散体状岩体主要为塑性破坏。
对第一种情况，某破坏判据已经介绍很多了。
第二种情况，可采用三向应力状态莫尔圆图解简单判断。
三、岩体的强度特征单轴应力状态时，结构与1σ方向决定了岩体的破坏形式。
复杂应力状态时，含一组结构面的岩体破坏形式与岩体性质、结构面产状，应力状态关系很大。
2 岩体在加荷过程中的变形与破坏2.1 拉断破坏机制与过程一、拉应力条件下的拉断破坏当0331≤+σσ时，拉应力对岩石破坏起主导作用。
t S -=][3σ二、压应力条件下的拉断破坏压应力条件下裂缝尖端拉应力集中最强的部位位于与主压应力是︒=40~30β地方向上，并逐渐向与1σ平行地方向扩展。
当0331>+σσ时，破坏准则为：t S 8)/()(31231=+-σσσσ3σ=0时为单轴压拉断。
2.2 剪切变形破坏机制与过程一、潜在剪切面剪断机制与过程A ．滑移段B ．锁固段进入稳定破裂阶段后，岩体内部应力状态变化复杂。
产生一系列破裂。
（1）拉张分支裂隙的形成，原理同前。
三轴岩体的蠕变本构关系
三轴岩体的蠕变本构关系1. 引言三轴岩体的蠕变本构关系是岩石力学中重要的研究内容之一。
岩石具有蠕变现象，即在长时间内受到固定应力条件下的变形，而不产生破坏。
了解岩石的蠕变本构关系，可以帮助工程师和地质学家更好地预测和评估岩体的稳定性，并制定相应的工程措施。
本文将就三轴岩体的蠕变本构关系进行详细的讨论。
首先介绍蠕变现象的基本概念和原因，接着分析三轴应力条件下岩石的蠕变本构模型，最后讨论与蠕变有关的实际工程应用。
2. 蠕变现象的基本概念和原因蠕变是指岩石在持续应力作用下，在一段时间内发生的不可逆的塑性变形。
岩石的蠕变是由于岩石中的微观结构、岩层应力和温度等因素的相互作用导致的。
蠕变的主要特点是时间依赖性、应力依赖性和温度依赖性。
蠕变现象的原因可以归结为以下几个方面：1.微观滑移：岩石中的矿物粒子在应力作用下沿着晶格面发生滑动，导致岩石的塑性变形。
2.变形机制的改变：随着应力的增大，在岩石中可能会发生相变或应力纵横比例的改变，使岩石的变形机制从弹性变形转变为塑性变形。
3.微观裂隙闭合：岩石中存在许多微观裂隙，应力的作用可以导致裂隙的闭合，从而使得岩石的整体体积减小。
4.岩石中的流变作用：一些岩石中含有流体，流体的粘滞性和岩石的变形有关，从而影响了岩石的蠕变行为。
3. 三轴条件下的蠕变本构模型三轴岩体的蠕变本构模型是研究岩石蠕变行为的基础。
常用的蠕变本构模型有路易斯、布钦斯基、本特耳和马尔钦科夫等模型。
以下将简要介绍本特耳模型。
本特耳模型是岩石蠕变本构模型中的一种经典模型，它基于弹塑性理论和线性粘弹性理论，并考虑了时间、应力和温度对岩石蠕变的影响。
本特耳模型可以用下面的方程表示：ϵ̇ij=σij−A ijσkk2η+B ijklσ̇kl在上述方程中，ϵ̇i j表示应变速率，σij表示应力，η表示粘性系数，A ij和B ijkl分别表示本特耳模型的参数。
本特耳模型考虑了岩石在不同应力状态下的不同时变特性，并且可以根据实际的蠕变试验数据来确定参数。
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第三章岩体的变形与破坏变形：不发生宏观连续性的变化，只发生形、体变化。
破坏：既发生形、体变化、也发生宏观连续性的变化。
1．岩体变形破坏的一般过程和特点（1）岩体变形破坏的基本过程及发展阶段①压密阶段（OA段）：非线性压缩变形—变形对应力的变化反应明显；裂隙闭合、充填物压密。
应力-应变曲线呈减速型（下凹型）。
②弹性变形阶段（AB段）：经压缩变形后，岩体由不连续介质转变为连续介质；应力-应变呈线性关系；弹性极限B点。
③稳定破裂发展阶段（BC段）：超过弹性极限（屈服点）后，进入塑性变形阶段。
a．出现微破裂，随应力增长而发展，应力保持不变、破裂则停止发展；b.应变：侧向应变加速发展，轴向应变有所增高，体积压缩速率减缓（由于微破裂的出现）；④不稳定破裂发展阶段（CD段）：微破裂发展出现质的变化：a.破裂过程中的应力集中效应显著，即使是荷载应力保持不变，破裂仍会不断地累进性发展；b. 最薄弱部位首先破坏，应力重分布导致次薄弱部位破坏，直至整体破坏。
“累进性破坏”。
c. 应变：体积应变转为膨胀，轴向及侧向应变速率加速增大；※结构不均匀；起始点为“长期强度”；⑤强度丧失、完全破坏阶段（DE段）：破裂面发展为宏观贯通性破坏面，强度迅速降低，岩体被分割成相互分离的块体—完全破坏。
（2）岩体破坏的基本形式①张性破坏（图示）；②剪切破坏（图示）：剪断，剪切。
③塑性破坏（图示）。
破坏形式取决于：荷载条件、岩体的岩性及结构特征；二者的相互关系。
①破坏形式与受力状态的关系：a.与围压σ3有关：低围压或负围压—拉张破坏（图示）；中等围压—剪切破坏（图示）；高围压（150MN/m2=1500kg/cm2）—塑性破坏。
的关系：b.与σ2σ2/σ 3 <4（包括σ 2 =σ3），岩体剪断破坏，破坏角约θ=25°；σ2/σ 3 >8（包括σ 2 =σ1）：拉断破坏，破坏面∥σ1，破坏角0°;4≤σ2/σ3≤8：张、剪性破坏，破坏角θ=15°。
②破坏形式与岩体结构的关系：完整块体状—张性破坏；碎裂结构、碎块结构—塑性破坏；裂隙岩体—取决于结构面与各主应力之间的方位关系。
2．岩体的强度特性强度特性取决于：岩性、结构； 受力状态。
一组结构面岩体在三向应力状态下的破坏形式及极限强度性状。
极限应力比 n = σ1/σ3 (岩体破坏时的大、小应力)（1）当（45°-φ/2）-17<α<（45°-φ/2）+17°岩体沿结构面滑动破坏，岩体强度受结构面的C i 、υi 控制；C=0、α=（45°-υ/2）时，强度最小。
随α增大或减小，强度增大。
（2）当α>（45°-φ/2）+27°剪断完整岩石；岩体强度受岩石的C E 、υE 控制；岩体强度随结构面间距变小而降低。
当间距足够大时，岩体强度接近岩石材料强度。
（3）当0<α<（45°-φ/2）-17°或（45°-φ/2）+17°<α<（45°-φ/2）+27° 部分沿结构面滑动，部分剪断岩石。
岩体强度与结构面和岩石的抗剪性能均有关，且当α由8°→0°及42°→52°，强度随之增高。
3．岩体在加载过程中的变形破坏（1）拉断破坏机制①拉应力条件下的拉断破坏： 岩体单向受拉或负围压。
a.与σ3垂直的裂隙，两端拉应力集中，最先拉断；b.只要应力达到抗拉强度，即使应力不再增加，破裂也要发展。
破坏准则：[σ3]≥ S t ②压应力条件下的拉裂：与σ1成一定交角的裂隙两端拉应力最高，形成平行于σ1的拉裂面。
a.单向受压：[σ1] = 8S tb.三向受力：（σ1-σ3）/（σ1+σ3）≥ 8S t （2）剪切变形破坏机制与过程①完整岩体的剪断破坏机制: a.纵向张性微破裂发展（图示）； b.微观横向压碎代发展（图示）； c.切断“薄梁”，累进性破坏（图示）；②沿已有结构面的剪切破坏机制:a.平面摩擦：层间错动面、剪性断裂、滑动面等。
破坏条件：剪应力≥结构面残余强度，S≥σtgυS；荷载方向与结构面法线的夹角≥平面摩擦角υS。
b.糙面摩擦：爬坡-越过凸起体：爬坡角较小、法向应力较低；抗剪强度τ=σtg（υS+i）剪胀→裂缝收缩，剪胀为负值。
剪断凸起体：爬坡角较大、法向应力较高。
但即使是法向应力为零，i≥55°的凸起体仍会剪断；抗剪强度τ=σtg（υS）+C凸起体刻痕或犁槽：抗剪强度类似于剪断凸起体。
注意：当σtgυS +C>τ>σtgυr(残余强度、峰值强度)，可能挤入累进性破坏（原因：凸起体应力集中）；凸起体的抗剪强度不均一，“各个击破”方式破坏，结构面突然丧失稳定性，强度急剧降低，破坏具有突发性，迅速释放能量。
c.转动和滚动摩擦：上滑面运动轨迹—对角点P；对角线OP为半径的圆弧线；相当于滑块越过一个圆弧形凸起体，任意一点切线与剪切方向的夹角即为该点的爬坡角或下降角。
过程：起动摩擦角：υ=α=δ=tg-1a/bt=δ-γ（γ转动角）起动后摩擦角：υt当对角线OP直立时：γ=δ=0υt此时，上滑面抬至最高点，岩块翻转，δ翻转角；继续滑动--上下滑面间距缩短，υ为负值，滑面承受拉应力。
注意：a.翻转角δ< 结构面的静摩擦角υ；b.分割碎块的结构面愈密（δ角越小），转动摩擦愈易发生；c.转动剪切一旦起动，摩擦角随之降低，甚至为负值；d.碎块边角越多（趋于圆球形），翻转角越小，甚至接近0°。
此时，转动摩擦可变为滚动摩擦。
（3）剪切发展过程中的累进性破坏岩体应力一旦超过其长期强度，则进入累进性破坏阶段。
此时，平面滑动强度相当于残余强度；糙面摩擦（或不连续结构面）强度则高于残余强度。
①累进性破坏：a.结构不均一，剪应力集中不均一，b.各凸起体强度不同；c. 各凸起体强度降低速度不一。
②应力-强度关系类型：a.突破口处的剪应力>岩石的极限强度：突然破坏，时间短；b. 长期强度<突破口处的剪应力<岩石的极限强度：加载至破坏的时间较长；c. 突破口处的剪应力<长期强度（较接近）：工程年代内某一阶段将破坏，取决于强度降低速度（外营力）；d. 突破口处的剪应力≤长期强度：工程年代内不破坏。
③如何确定剪应力与长期强度的关系：a.裂面连通率>50%：不考虑间断处（凸起体）的C值；b.长期稳定，只考虑一级平缓起伏角；短期稳定，可考虑次级较陡的凸起体；≥3.5～4.0c.KC（3）摩擦滑动过程中的粘滑与稳滑①基本特点与产生条件：a.稳滑：缓慢、持续地滑动，剪切位移无突变；应力不发生突然释放（应力降），不产生振动。
多发生在低围压条件下。
b.粘滑：间歇性、跳跃性滑动，剪切位移发生突变；产生很大的应力降（突然释放应力）和振动。
多发生在高围压条件下。
注意：含有蒙脱石等膨胀性粘土矿物、或含水且透水性低，高围压下仍可表现为稳滑；高温、高空隙压力，可使发生粘滑的围压条件提高。
②粘滑产生的机制：结构面的摩擦阻力急剧降低，引起岩体突然失稳。
a.热软化效应：滑动面温度升高、抗剪强度降低；静摩擦>>动摩擦突然滑动前应有稳滑阶段（为证实）。
b.嵌入蠕动效应：较硬的凸起体逐渐嵌入对盘较软岩体，“刹车”形成“锁固”效应；静摩擦>>动摩擦c.脆性破坏：剪断“凸起体”；间断“锁固段”。
4．岩体在卸荷过程中的变形破坏卸荷：①临空面附近岩体应力重分布导致应力集中效应；②差异回弹在岩体中形成残余应力体系；（1）差异卸荷回弹造成的张性破裂①岩体材料性能差别；②应力历史不同（颗粒和胶结物的受力不同）；③裂隙端部的扩展机制；①岩芯裂饼现象：力学机制：a.岩柱受根部约束，不能充分回弹。
回弹的充分程度随距受限面高度h 增加；的岩柱已充b.受限面只能约束一定高度岩柱回弹，超过某一临界高度h分回弹（取决于岩性、岩柱直径）；c.岩柱短轴垂面上的残余法向压应力与受限面上的残余剪应力的关系(上图)；当岩柱边缘的最大剪应力突破岩石的抗剪强度，沿受限面迅速剪断，破裂面向岩柱中心发展，剪应力集中也随之向岩柱中心转移，直至剪断。
所以，一定的地应力环境、同类岩石的岩饼，厚度与直径的比值基本一致。
②坡脚根部的差异回弹：（3）河谷卸荷变形破裂发育的基本模式①宽谷：边坡—水平位移；底部—隆起、逆冲、形成空洞；②窄谷：边坡—水平剪切位移；坡脚、谷底--高地应力集中，存积很高的应变能。
③其它类型（图示）？？？4．岩体在动荷载作用下的的变形破坏动荷载—在岩体中传播的应力波。
①地震、爆破：岩体存在阻尼，由此激发的应力波最终逐渐消失；②机械振动：应力波以强迫振动方式传播（干扰力），运动频率稳定；（1）动应力与动参数之间的关系①纵波在岩体中传播引起动态正应力（拉、压）：σd～质点加速度a P、振动频率f P、波速c P、弹模E；②横波在岩体中传播引起剪应力：τS～质点加速度a S、振动频率f S、波速c S、刚度（剪切模量）G；（2）岩体结构对应力波传播的影响应力波穿过地质界面，产生透射波应力σt 、反射波应力σr。
σt、σr～两侧介质性质（弹模及密度E1、ρ1,E2、ρ2）的差异。
①应力波由硬质岩体传入软质岩体，即E1>E2（图示）：反射波引起拉应力（σr为拉应力），界面附近张性破裂；②应力波由软质岩体传入硬质岩体，即E1<E2（图示）：反射波应力σr为压应力，对稳定性无明显影响；③应力波穿过软弱带（图示）：应力波的反射机制和低强度岩石吸收大量能量，软弱带对应力传播起屏蔽作用。
（3）动荷载作用下岩体破坏特征①触发效应：a.稳定性接近临界状态；b.对振动特别敏感的岩土体（保水的碎裂岩体及松散岩体、保水疏松砂土、敏感粘土）；②累积效应：多次位移积累，最终导致破坏。
5．岩体变形破坏过程的时间效应（1）岩体具有流变特性蠕变：在恒定荷载作用下，变形随时间持续发展；松弛：在变形恒定的条件下，岩体内的应力随时间逐渐降低。
（2）岩体（粘弹性介质）蠕变发展过程①减速蠕变—相当于压缩变形阶段；②等速蠕变—相当于稳定破裂发展阶段；③加速蠕变：应力超过长期强度，进入累进性破坏阶段。
6．空隙水压力在岩体变形破坏中的作用空隙、孔隙及裂隙中的地下水效应：①机械、物理及化学作用—岩性不断变化、稳定性不断下降；②力学作用—改变作用双方的受力状态。
（1）有效应力原理在岩体中的适用性①裂隙岩体：a.结构面上的正应力σS=σ-σW（有效应力）；b.剪应力τS=τ（空隙水压力变化对结构面上的剪应力无影响）；c.抗剪强度: 天然：τ=σtgυ+C饱水：τS=σS tgυ+C = (σ-σW) tgυ+C强度降低Δτ= -σW tgυ②孔隙岩体：有效应力原理应用于空隙岩体时，须考虑孔隙水压力作用的有效面积系数η。