岩石力学
简述岩石力学的定义
简述岩石力学的定义
岩石力学是研究岩石和岩土在各种外界力作用下的改变、破坏特性、力学性质和岩土
结构稳定性的学科。
岩石力学主要的研究对象是岩石，包括岩体、岩石结构体和碎屑岩等。
但实际上，岩石力学也包括了砂土、卵石、黏土等岩土工程中的研究对象。
岩石力学主要研究包括以下几个方面：
1. 岩石的机械性质研究
岩石力学主要研究岩石的强度、模量、弹性模量、泊松比、裂纹及其扩展等力学性质，这些性质对岩石的破坏和变形有着重要的影响。
2. 岩土结构稳定性研究
岩土结构稳定性研究是岩石力学的一个重要分支，主要研究各种地质构造及其围岩的
静力学、动力学及其各种稳定性问题，如地层断层的活动性、坑壁稳定性等。
3. 岩石力学实验研究
岩石实验研究是通过对岩石样本进行力学试验以获得各种岩石性质及其相互关系的一
种手段，包括岩石单轴压缩试验、岩石拉伸试验、岩石弯曲试验、岩石三轴试验等。
岩石力学数值模拟研究是基于各种岩石力学理论和试验数据建立的数学模型，模拟各
种岩石在不同外力作用下的变形和破坏过程。
总之，岩石力学的研究范围极为广泛，包括从岩石的基本机械性质到岩土工程稳定性、隧道工程稳定性、岩石围岩掘进等诸多应用领域。
因此，岩石力学在矿山、地质、土木、
水利、能源等领域都有着广泛的应用。
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。
岩体力学名词解释
岩石力学定义：岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用的科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。
应力：应力指物体在所受面力作用下内部产生的内力的集度。
正应力：应力在其作用截面的法线方向的分量。
剪应力：应力在其作用截面的切线方向的分量。
体力：分布在物体体积内的力。
面力：分布在物体表面上的力。
内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。
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。
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。
主平面：单元体剪应力等于零的截面。
主应力：主平面上的正应力。
强度（峰值强度）：在一定条件下，岩石发生破坏时单位面积所能承受的最大载荷。
残余强度：岩石完全破坏后所能承受的一个较小的应力值。
应变软化：指岩石达到峰值强度以后继续变形，其强度随变形量增加而降低/减少的特性。
塑性变形：岩石失去承载能力以前所承受的永久的变形。
屈服：有些材料在开始出现塑性变形之后，常在应力不变或应力增加很小的情况下继续产生变形，这种现象称为屈服。
屈服点：岩石从弹性转变为塑性的转折点有效应力：一般意义，是指对多孔渗水材料总的力学特征起主导作用的应力。
有效应力是外加或总应力和孔隙压力的函数。
切线杨氏模量：应力－应变曲线上某一确定点的斜率，一般取50%峰值强度点的斜率。
平均杨氏模量：应力－应变曲线上近似直线部分的斜率平均值割线杨氏模量：坐标原点与某一定点连线的斜率扩容：岩石在塑性阶段的体积膨胀称为扩容现象，它主要由于变形引起裂隙发展和张开而造成的岩石：岩石是组成地壳的基本物质，它由各种岩矿或岩屑在地质作用下按一定规律通过结晶联结成或借助于胶结物粘结组合而成。
岩体：是指天然埋藏条件下大范围分布的，由结构面和结构体组成的地质体。
岩石结构面的产状：即结构面在空间的产生状态和方位，用结构面上倾斜度最大的倾斜线与水平面成的夹角，以及对应倾向线的方位（从真北方向顺时针测得）来描述结构面的间距：一组结构面在法线方向上两相邻面的距离。
常用岩石力学参数
常用岩石力学参数岩石力学是研究岩石在外力作用下变形和破裂行为的学科，它主要关注岩石的力学性质，包括强度、应力和应变等参数。
以下是一些常用的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石对外力响应的能力的指标。
它表示单位应力下岩石的应变程度，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
弹性模量越大，岩石的刚度越高，其抵抗变形的能力更强。
2. 柏杨比（Poisson's ratio）：柏杨比用于描述岩石在受力作用下体积的变化情况。
它是岩石纵向应变和横向应变的比值，无单位。
柏杨比一般位于0.15到0.40之间，数值越大代表岩石越容易体积收缩。
4. 应力-应变曲线（Stress-strain curve）：应力-应变曲线描述了岩石在受力过程中的应力和应变之间的关系。
根据曲线的形状，可以了解岩石的变形特性，如弹性变形阶段、塑性变形阶段和破裂阶段等。
应力-应变曲线是评估岩石稳定性和强度的重要工具。
5. 破裂韧度（Fracture toughness）：破裂韧度是衡量岩石抵抗破坏的能力的参数，描述了岩石在外力作用下延伸至破断的能力。
破裂韧度越大，岩石的抗破坏能力越强。
6. 体积压缩模量（Bulk modulus）：体积压缩模量是衡量岩石抵抗体积压缩的能力，代表岩石抵抗体积缩小的刚度。
体积压缩模量越大，岩石的抗压能力越强。
7. 粘聚力（Cohesion）：粘聚力是指岩石内部颗粒间的粘结力，也被称为内聚力。
粘聚力越大，岩石的抗拉强度就越高。
8. 摩擦角（Friction angle）：摩擦角用于描述岩石内颗粒间的摩擦性质。
摩擦角越大，岩石的抗剪强度越高。
9. 泊松比（Poisson ratio）：泊松比是衡量岩石在拉伸或压缩过程中横向变形和纵向变形之间关系的参数。
泊松比越大，岩石的收缩性越高。
这些常用的岩石力学参数可以帮助工程师和地质学家了解岩石的力学性质，评估其稳定性和抗破坏能力，在工程设计和地质勘探中起到重要的作用。
岩石力学基础知识培训
岩石力学在工程中的应用
岩石力学在岩土工程设计中具有重要地位，是确保工程安全性和稳定性的关键因素之一。
在进行岩土工程设计时，需要考虑岩石的力学性质、地质构造、地下水等因素，以确保工程的安全性和稳定性。
岩石力学理论和方法的应用，可以帮助工程师更好地理解和预测岩石的力学行为，从而优化设计方案。
在岩土工程施工过程中，岩石力学是指导施工的重要依据。
要点一
要点二
详细描述
岩石的工程分级是岩石力学中的重要内容之一。根据岩石的工程地质条件、岩性、岩体结构特征等因素，可以将岩石分为不同的等级，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等。不同等级的岩石具有不同的工程地质特征和力学性质，对工程建筑物的稳定性和安全性有重要影响。了解和掌握岩石的工程分级，可以更好地指导工程设计和施工，确保工程的安全性和稳定性。
岩土工程监测是确保工程安全性和稳定性的重要手段，而岩石力学则是监测和加固的重要理论基础。
案例分析
总结词：隧道工程中岩石力学问题主要涉及隧道掘进、支护结构设计和稳定性分析。详细描述：在隧道工程中，岩石力学问题主要涉及隧道掘进过程中对围岩的扰动、支护结构设计以及隧道稳定性分析。隧道掘进过程中，需考虑围岩的应力分布和变形特性，采取合理的掘进方案和支护措施，确保隧道施工安全。支护结构设计时，需根据围岩的力学性质和隧道跨度等因素，选择合适的支护结构形式和材料，以满足隧道稳定性和安全性的要求。隧道稳定性分析是评估隧道施工期和运营期的安全性，通过监测围岩的位移、应力和变形等参数，及时发现潜在的安全隐患，采取相应的措施进行加固和修复。
总结词
岩石的孔隙性是指岩石中孔隙和裂缝的发育程度，对岩石的渗透性、压缩性和强度等性质有重要影响。
详细描述
岩石的孔隙性取决于其形成环境和地质历史，包括沉积岩中的孔隙、火成岩中的气孔和变质岩中的片理等。孔隙性对岩石的工程性质具有显著影响，例如在石油和天然气勘探中，孔隙性是评估储层质量的重要参数。
岩石力学
岩石力学岩石的物理性质 一、 岩石的分类火成岩：侵入岩和喷出岩。
沉积岩：砂岩（95%的油气储量）、页岩（待开采，如页岩气、煤层气）、石灰岩。
变质岩：不含油气。
二、 岩石的强度主要取决于：组成其矿物的强度、连接结构形式、岩石的结构和整体构造、胶结物的成分和胶结方式 三、岩石的物理性质孔隙度、渗透率、可压缩性、导电性、传热性的总称。
1、 孔隙度：绝对孔隙度：φ = V 孔/V 岩总 孔隙度越高，岩石的力学性质越差。
有效孔隙度： φ有效 =V 连通/V 孔总。
2、 渗透性：在一定压力作用下，孔隙具有让流体（油、气、水）通过的性质。
其大小用渗透率来描述，反映了流体在岩石孔隙中流动的阻力的大小。
达西定律：A LhK Q ∆=φ...K Φ——反应岩石性质系数 含义：以粘度为1厘泊的流体完全饱和于岩石孔隙中，在1个大气压差的作用下，以层流的方式用过截面积为1cm 2,长度为1cm 的岩样时，其流量为1cm 3/s 。
则渗透率为1达西（D ）。
3、 岩石中的油、气、水饱和度。
…4、 岩石的粒度组成和比表面积：粒度组成的分析方法：筛分析法和沉降法。
通过粒度得孔隙度。
比表面积：单位体积岩石内颗粒的总表面积。
通过粒度组成估算比面。
孔隙度、粒度、比表三者之二求一岩石的力学性质岩石的类型、组成成分、结构构造、围压、温度、应变率、载荷等对其力学性质都有影响 一、 岩石变形性质的基本概念1、 弹性：… 基本弹性参数E 、υ。
2、 塑性3、 黏性：物体受力后，变形不能在瞬时完成，且应变率随应力的增加而增加的性质。
4、 脆性：受力后变形很小就发生破裂的性质。
（ε>5%就发生破裂的称为塑性材料,小于的称脆性材料）5、 延性：发生较大塑性变形，但不丧失其承载能力的性质。
岩石在常温，常压下，并不是理想的弹性或塑性材料，而是几种的复合体，如塑弹性、塑弹塑、弹塑蠕。
其本构关系略。
6、常温常压下岩石的典型应力-应变曲线：（重点）OA---塑性，应力增加快，但应变增加不多。
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。
岩石力学基础
岩石力学基础
岩石力学是研究岩石在受力作用下的变形和破坏规律的科学。
它是岩土工程学、地质学、矿山工程学、地震学等领域的重要基础学科，也是岩土工程设计和施工的基础之一。
岩石力学的研究对象是岩石体系，包括岩石、岩层、岩体等。
岩石体系在受到外部力的作用下会发生变形和破坏，因此，岩石力学的研究内容主要包括岩石变形和破坏的机理、规律和特征，以及岩石结构和性质等方面。
岩石力学的基础理论包括弹性力学、塑性力学、断裂力学等。
其中，弹性力学是岩石力学的基础，它描述了岩石在受到外部力作用下的弹性变形规律。
塑性力学则描述了岩石在超过一定应力时发生的塑性变形规律。
断裂力学则描述了岩石在超过其强度极限时发生的断裂和破坏规律。
除了基础理论外，岩石力学还包括实验方法和数值模拟方法。
实验方法主要是通过模拟实验来研究岩石体系的变形和破坏规律。
数值模拟方法则是利用计算机模拟岩石体系的受力变形和破坏过程。
岩石力学在工程领域中有着广泛的应用。
在岩土工程中，岩石力学可以用于分析岩土体系的稳定性、设计隧道和地下工程等。
在地震学中，岩石力学可以用于分析地震波在不同介质中传播的规律。
在矿山工程中，岩石力学可以用于分析采矿过程中的岩体稳定性等。
总之，岩石力学是一门重要的基础学科，它对于各个领域的工程设计和施工都有着重要的意义。
随着科技的不断发展，我们相信岩石力学一定会有更加广泛和深入的应用。
岩石力学性质的实验与模拟研究
岩石力学性质的实验与模拟研究引言：岩石是地壳中最常见的地质体，对于地球科学研究和工程实践至关重要。
岩石力学是研究岩石及其围岩的力学性质和力学行为的学科，对于矿山、隧道、地铁、水利、核工程等领域起着重要的作用。
在实验室和模拟研究中，通过探索岩石的物理、力学性质可以更好地理解岩石结构、变形、破裂及围岩的稳定性，为相关工程项目提供科学依据，也为资源勘探提供技术支持。
一、岩石力学实验方法岩石力学的实验研究旨在通过实验手段来获得岩石的物理力学参数，为后续的数值模拟和工程设计提供基础数据。
岩石力学实验方法多种多样，主要包括材料力学试验、岩石强度试验、变形试验等。
1. 材料力学试验材料力学试验是最基本的研究方法之一，它通过对岩石试样进行拉伸、压缩、弯曲等加载，测试岩石的力学参数。
常用的试验方法包括拉压试验、剪切试验、三轴试验等。
在这些试验中，通过加载试样并测量力和变形，可以得到岩石的荷载-变形曲线，从而计算出各种力学参数，如岩石的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等。
2. 岩石强度试验岩石强度试验主要是通过加载试样，观察其破坏形态，以及测量岩石的破坏强度等参数。
其中，抗拉强度试验和抗压强度试验是常用的试验方法。
在抗拉强度试验中，通过加载试样，观察其是否发生断裂，同时测量拉断强度。
而在抗压强度试验中，试样在加载过程中发生破裂，测量岩石的抗压强度。
3. 变形试验变形试验主要研究岩石在外力作用下的变形行为，常用的方法包括岩石变形试验、弹塑性试验、弹性恢复试验等。
通过这些试验，可以大致了解岩石在不同应力条件下的变形特点，如岩石的应变硬化、塑性变形、岩石的弹性恢复等。
二、岩石力学的数值模拟方法岩石力学的数值模拟通过建立岩石性质的数学模型，模拟岩石在不同力学条件下的行为，为工程设计和科学研究提供定量预测和评估。
常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法和边界元法等。
1. 有限元法有限元法是最常用的数值模拟方法之一，它将连续体分割成有限数量的小单元，通过有限元的位移函数和加权残差方法，求解各个单元上的力学行为，最终得到整个岩石体系的应力、应变分布。
岩石力学
一、名词解释：1、岩石力学：研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论科学，是力学的一个分支，同时它也是一门应用科学。
2、岩石：是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而成的多种矿物颗粒集合体，是组成地壳的基本物质。
3、岩体：是地质体，它的形成于漫长的地质年代有关，它是一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造和裂隙。
4、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的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。
②又称弱面或地质界面，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。
5、岩石结构：结构面和结构体在岩体内的排列组合形式，称为岩体结构。
6、软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值7、弹性模量：弹性范围内轴向应力与轴向应变之比。
8、变形模量：岩石在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向应变之比。
9、泊松比：岩石在单向受压条件下，横向应变与纵向应变之比10、抗压强度：是指岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值。
11、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。
12、抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力13、流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化的性质。
14、蠕变：在大小和方向都保持不变的外力作用下，变形随时间不断增长的现象。
15、准岩体强度：考虑裂隙发育程度，经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。
16、完整性系数：是岩体中纵波速度和同种岩体的完整岩石中纵波速度之平方比。
17、普氏系数：岩石单轴抗压强度的十分之一。
18、RQD ：指大于10cm 的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
19、原岩应力：岩石是地球表层的物质，在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因使地壳物质产生了内应力效应在，这种应力称为地应力或原岩应力。
20、自重应力：由于岩体自重而产生的天然应力叫自重应力。
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
在经典理论发展阶段，形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。
岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率等基本属性。
水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。
包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。
天然含水率：天然状态下岩石中水的质量与岩石的烘干质量的比值，称为岩石的天然含水率。
吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。
岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性能称为岩石的软化性。
岩石的软化性常用软化系数来衡量。
软化系数：是岩样饱水状态的单轴抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。
岩石的强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度。
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。
岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生四种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
（4）塑性流动变形破坏。
岩石的三轴抗压强度：岩石在三向压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大压应力称为岩石的三轴抗压强度。
抗拉强度：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，简称抗拉强度。
在传统的压缩试验中，岩石达到其峰值强度后发生突发性破坏的根本原因是试验机的刚度不够大，这类试验机称为“软”性试验机。
什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。
由于普通材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。
常见岩石力学参数
常见岩石力学参数岩石力学参数是指描述岩石在外力作用下的力学行为的物理性质，包括弹性模量、剪切模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
这些参数对于岩石的力学性质和工程应用具有重要意义。
本文将详细介绍这些常见的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石弹性性质的一个重要参数，表示岩石在外力作用下产生弹性变形的能力。
弹性模量越大，岩石的刚度越大，抗弯和抗变形能力越强。
2. 剪切模量（Shear modulus）：剪切模量是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在剪切应力作用下产生剪切变形的能力。
剪切模量越大，岩石的抗剪强度越高，稳定性越好。
3. 泊松比（Poisson's ratio）：泊松比是衡量岩石体积变形性质的参数，表示岩石在受到压缩应力时，横向收缩的程度。
泊松比一般介于0.1到0.4之间，数值越大，岩石的蠕变性越强。
5. 抗拉强度（Tensile strength）：抗拉强度是衡量岩石抗拉性质的参数，表示岩石在受到拉伸应力时的最大承载能力。
抗拉强度一般比抗压强度要小，岩石在受到拉伸时易发生断裂。
6. 抗剪强度（Shear strength）：抗剪强度是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在受到剪切应力时的最大承载能力。
抗剪强度主要与岩石内部的粘聚力和内摩擦角有关。
除了上述常见的岩石力学参数外，还有一些与岩石稳定性有关的参数：7. 断裂韧性（Fracture toughness）：断裂韧性是衡量岩石抗断裂性质的参数，表示岩石在受到裂纹扩展时的抵抗能力，能够反映岩石的破坏扩展能力。
8. 孔隙度（Porosity）：孔隙度是衡量岩石孔隙结构的参数，表示岩石内部的孔隙空间占总体积的比例。
孔隙度能够影响岩石的密实程度和渗透性，对工程建筑的渗流和稳定性有重要影响。
9. 饱和度（Saturation）：饱和度是衡量岩石孔隙中被水、气体或其他流体填充的程度。
中国地质大学(北京)岩石力学名词解释
岩石力学复习总结岩石的结构和组织特点1、岩石力学（Rock Mechanics）：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的学科。
2、矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物3、结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况4、构造: 岩石组成成分的空间分布及其相互间排列关系5、岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体6、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7、岩块：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体8、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9、岩体结构：指岩体中结构面与结构体的排列组合关系。
其包括两个基本要素，即结构面和结构体10、岩石风化：岩石长期暴露在地表之后，经受太阳辐射热、大气、水及生物等作用，使岩石结构逐渐破碎、疏松，或矿物成分发生次生变化，称为风化f岩石风化定量指标岩石的物理性质风化空隙率Iw::快速浸水后风化岩石吸入水的质量mw与干燥岩石质量mrd之比波速比kv:风化岩石纵波波速Vcp与新鲜完整岩石纵波波速vrp之比风化系数kf:风化岩石饱和单轴抗压强度与新鲜完整岩石饱和单轴抗压强度之比常见的岩石结构类型:结晶联结,胶结联结,岩石中的微结构面微结构面: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。
它包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等重力密度：岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积)的重量称为重力密度，通常简称为重度质量密度：岩石单位体积（包括岩石中孔隙体积)的质量称为质量密度，一般简称密度相对密度：岩石的干重量Ws除以岩石的实体积Vs（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与1个大气压下4℃时纯水的重度γw的比值天然含水率：天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量Ws的百分比，简称含水率吸水率：指干燥岩样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量WW与岩样干重量Ws的百分比饱和吸水率：岩样在强制状态（真空、煮沸或高压）下，岩样的最大吸入水的重量Ww与岩样的烘干重量Ws的百分比渗透性：指在水压力作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力岩石的膨胀性：指岩石浸水后体积增大的性质岩石的崩解性：指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能岩石的软化性：指岩石与水相互作用时强度降低的特性岩石的抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的性能岩石的热容性：在岩石内部及其与外界进行热交换时，岩石吸收热能的能力，称为岩石的热容性岩石力学的性质弹性：是指在一定的应力范围内，物体受外力作用产生变形，而去除外力（卸荷）后能够立即恢复其原有的形状和尺寸大小的性质塑性：是指物体受力后，在应力超过屈服应力时仍能继续变形而不即行断裂，撤去外力（卸荷）后，变形又不能完全恢复的性质。
岩石力学-全部课件
1.5 岩石和岩体的基本概念
1.绪论
岩石和岩体是岩石力学的直接研究对象，因此学习和研究岩石
力学，首先要建立岩石（或岩块）和岩体的基本概念。
几个基本概念
●岩石（Rock）：矿物、岩屑的集合体。 ●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。 ●岩块（Rock block 或 Rock）：指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩 体的最小岩石单元体。 ●岩体（Rockmass）：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。 ●岩体结构（Rockmass Structure）：指岩体中结构面与结构体的排列组合 关系。其包括两个基本要素，即结构面和结构体。
沉积岩
1.绪论
沉积岩是由母岩（岩浆岩、变质岩或早已形成的沉积岩）在地表
经风化剥蚀而产生的物质，通过搬运、沉积和固结作用而形成的 岩石。
●颗粒包括各种不同形状和大小的岩屑及不同矿物。 ●胶结物常见的有钙质、硅质、铁质、泥质等。
沉积岩由颗粒和胶结物组成，各有不同的成分。
沉积岩的物理力学性质不仅与颗粒有关，还与胶结物有很大
23
1.5.1岩石和岩体
1.绪论 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。
岩石可由单种矿物组成。 ●如：纯洁的大理石由方解石组成。 多数的岩石则是由两种以上的矿物组成。 ●如：花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成。 按照成因，岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和
14
1.4 岩石力学发展简况
岩石力学课后答案
岩石力学课后答案岩石力学课后答案一、1. 岩石力学是层次结构：宏观层次 - 大变形力学;中间层次- 岩体力学；微观层次- 表面结构力学。
2. 常见岩石力学模型有：假定断层耦合模型、弹性折叠模型、非线性岩石力学模型等。
3. 切断模型：未改变切断面形状的情况下，用非线性极限平衡条件来刻画断层的变形特征，这种模型被称为切断模型。
4. 孔穴模型：既考虑岩石的介电、介质特性，集中于对孔洞空间变形过程的建模，称为孔穴模型。
5. 微观模型：其基本构成单元是细胞、界面等，主要目的是定量计算晶粒变形和重塑过程，称为微观模型。
二、1. 破坏力学概念：断裂力学试验的主要目的是研究岩石的抗拉力、抗压力和极限破坏力学。
它是通过改变外界参数，如压力、应变、速度等，来研究岩石结构、组成、属性等的力学特性及状态的变化的一种物理力学方法。
2. 弹性模型：弹性力学模型假定岩石是一种弹性材料，利用弹性力学原理建模岩石材料的力学行为，准确描述岩石体分层、弹性变形等力学特性，是岩石力学最重要的模型。
3. 非线性模型：非线性模型是介于弹性模型和切断模型之间的模型，以考虑岩石在受作用力时所形成的弹性变形、局部断裂、局部失稳等非线性情况，计算弹性变形、局部断裂、完全断裂等极限状态的非线性模型。
非线性模型考虑了岩石分层结构，非线性特性和部分破坏程度，是岩石力学研究中常用的模型。
4. 弹性-完全破坏模型：弹性-完全破坏模型结合了弹性模型和切断模型。
它不仅考虑岩石的弹性变形，而且同时考虑到岩石的极限破坏,是当今岩石力学研究中最具有前瞻性的模型之一。
三、1. 高强度多孔岩石力学性质：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗冲击强度和极限破坏强度等。
2. 低强度多孔岩石力学性质：抗压强度、模量、泊松比、摩擦角和断裂流动阻尼系数等。
3. 多孔岩石的脆性破坏特征：岩石的脆性破坏特征主要表现为岩石结构的变形程度、孔穴的宏观力学特性、脆性极限错动和脆性颗粒的滑移等。
4. 多孔岩石力学地质产品：岩石力学可用于研究地质结构和构造演化、煤矿开采和油气勘探等方面，是地质工程中一个重要的应用领域。
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。
岩石力学的研究内容
岩石力学的研究内容岩石力学是研究岩石在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
它广泛应用于地质、地震学、矿山工程、地下工程等领域，对于研究地壳运动、预测地震、设计和施工地下工程具有重要意义。
岩石力学的研究内容包括岩石的力学性质、岩石的变形规律以及岩石的破坏机理等方面。
首先，岩石的力学性质是岩石力学研究的基础。
岩石具有弹性、塑性、粘弹性和蠕变等特性，这些特性决定了岩石在外力作用下的响应方式和变形规律。
岩石的变形规律是指岩石在外力作用下发生的各种变形形式和规律。
岩石的变形包括弹性变形、塑性变形和破裂变形等。
弹性变形是岩石在外力作用下发生的可逆变形，当外力消失时岩石能够恢复原状。
塑性变形是指岩石在外力作用下发生的不可逆变形，当外力消失时岩石不能恢复原状。
破裂变形是指岩石在外力作用下发生的断裂现象，破裂会导致岩石的破碎。
岩石的破坏机理是指岩石在外力作用下发生破坏的原因和过程。
岩石的破坏可以通过应力集中、裂纹扩展和断裂破坏等方式发生。
应力集中是指岩石中的应力在局部区域集中导致岩石的破坏。
裂纹扩展是指岩石中已有的裂纹在外力作用下扩展并导致破坏。
断裂破坏是指岩石发生断裂并导致整体破碎。
岩石力学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟研究。
实验研究是通过设计和进行各种试验，对岩石的力学性质、变形规律和破坏机理进行研究。
数值模拟研究是通过建立岩石的数学模型，并利用计算机技术对岩石的力学性质、变形规律和破坏机理进行模拟和分析。
岩石力学的研究成果对于实际工程具有重要意义。
例如，在地震学领域，岩石力学的研究成果可以用于地震预测和地震灾害评估。
在矿山工程领域，岩石力学的研究成果可以用于岩石的稳定性分析和矿山设计。
在地下工程领域，岩石力学的研究成果可以用于隧道、地铁和水库等工程的设计和施工。
岩石力学是研究岩石在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
它的研究内容包括岩石的力学性质、岩石的变形规律和岩石的破坏机理等方面。
岩石力学的研究成果对于地质、地震学、矿山工程和地下工程等领域具有重要意义。
《岩石力学》课件(完整版)
（m3/s）
dh
dx ——水头变化率； qx——沿x方向水的流量；h——水头高度； A——垂直x方向的截面面积；k——渗透系数。
四、岩石的抗风化指标（3类）
(1)软化系数（表示抗风化能力的指标）
Rcc——干燥单轴抗压强度、 Rcd——饱和单轴抗压强度；
Rcc / Rcd
（ 1 ）越小，表示
1.频率越低，跨越裂隙宽度俞大，反之俞小
图3-7
2. 裂隙数目越多，则纵波速度愈小
3.岩体的风化程度愈高弹性波的速度亦小
4.夹层厚度愈大弹性波纵波速度愈
三、岩体波速与岩体的有效孔隙率n及吸水 率 W f 有关
一些岩浆岩，沉积 岩和变质岩的纵 波速度与有效孔 隙率n之间的关系 见图3－9所示。
静泊松比代替）求 Ed ，则
Vp
/ Vs
[
2(1
)
]
1 2
1 2
• 若 ＝0.25时，
• 经过各方面试验验证， 之间。
Vp /Vs ＝1.73
Vp /Vs 一般在1.6～1.7
三、岩体弹性波速得测定
（一）岩块声波传播速度室内测定
测定时，把声源和接收器放在岩块试件得两端，通 常用超声波，其频率为1000Hz－2MHz。（示波见图3－1）
表3－1表示了各类岩石的弹性波速与岩石种 类之间的关系。 图3－5从实例统计的角度，表示了各类岩 石的弹性波速及密度之间的关系。
VP 0.35 1.88
二、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系
弹性波在岩体中传播时，遇到裂隙，则视
充填物而异。若裂隙中充填物为空气，则弹 性波不能通过，而是绕过裂隙断点传播。在 裂隙充水的情况下，声能有5％可以通过， 若充填物为其他液体或固体物质，则弹性波 可部分或完全通过。弹性波跨越裂隙宽度的 能力与弹性波的频率和振幅有关.
岩石力学
1.岩石力学:岩石力学是一门研究岩石的物理、化学、力学性质的和岩体在环境条件下及荷载作用下应力、变形、和稳定性的学科，是固体力学的一个分支。
2.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。
三轴抗压强度：岩石在三轴压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大应力。
抗压强度：岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏时所能承受的最大抗应力。
抗剪强度：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。
3.岩石的流变：岩石的应力—应变关系于试件因素有关的性质，主要变现为蠕变、松弛、弹性后效和粘性流动。
蠕变：当应力不变时变形随时间增长的现象。
4.蠕变：当应力不变时变形随时间增长的现象。
松弛：当应变不变时，应力随时间增加而减小的现象。
粘性流动是蠕变一段时间后卸载，部分应变永久不回复的现象。
5..国际岩石力学学会将直径为50mm的圆柱体试件径向加载点荷载试验的强度指标值Is（50）确定为标准试验值。
6.7.莫尔强度理论：岩石材料达到极限状态时，某剪切面上的剪应力达到一个取决于正应力于岩石材料性质的最大值。
8.剪切模量：发生单位剪切变形所需要施加的剪应力泊松比：横向应变值比纵向应变值.9。
弹性模量：岩石发生单位变形所需要施加的力。
扩容现象：在法向应力作用下沿着具有一定粗糙度的裂面剪切时所产生的体积膨胀现象。
10.尺寸效应：岩体的力学性质因试件的尺寸不同而变化的现象。
岩体的初始应力:岩体在天然状态下所存在的内在应力。
11.凯泽效应:当应力达到和超过历史最高水平后，则最大点产生省发射。
凯泽点：从很少产生发射到大量产生发射的转折点12.地下硐室：指人工开挖或天然存在于岩体中具有不同断面形态和尺度特征且有不同用途的地下岩体空间结构。
13.围岩压力：指硐室周围岩体作用于支护结构上的荷载。
围岩应力：应力重分布后岩体中形成的新的平衡应力场。
(狭义地压)围岩压力：指围岩作用在支架上的压力。
（广义地压）：地下岩体因开挖所引起的力学效应的总称。
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1、岩石力学的定义：是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。
2、岩石质量指标:即将长度在10cm以上的岩芯累计长度站钻孔总长的百分比。
3、岩石:岩石是自然界中各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，是构成岩体的基本组成单元。
4、岩体：它是地质体的一部分，由结构面和结构体组合而成。
5、结构面：在岩体内存在各种地质界面，它包括物质分异面和不连续面，如家整合，不整合，褶皱，断层，层理，节理和片理等，不同特性的地址界面统称为结构面。
6、结构体：被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。
7、岩体结构：结构体和结构面称为岩体结构单元，不同类型的岩体结构单元在掩体内的组合，排列形式称为岩体结构。
8、峰值强度：指全应力—应变曲线中，在岩石的变形非稳定期破裂发展阶段的上界应力。
9、弹性模量：应力与应变的比率被称为岩石的弹性模量。
10、变形模量：正应力与总应变的比值。
11、剪切模量：G=E/(2+2V),V为泊松比。
12、泊松比：指岩石的横向应变与纵向应变的比值。
13、扩容：当外力继续增加，岩石试件的体积不是减小，而是大幅度增加且增长速度越来越大，最终将导致岩石试件的破坏，这种体积明显扩大的现象称为扩容。
14、刚性压力机：指可以减少在实验过程中压力机的弹性变形及贮存在其中的变性能，并且具有足够刚度的压力机。
15、应变强化（硬化）：指试承载力随围压稳定增长的现象。
16、滞回环：加载曲线与卸载曲线所组成的环。
17、蠕变：当应力不足时，变形随时间的增加而增加的现象18、松弛：当应变不变时，应力随时间的增加而减小的现象19、流变：指材料的应力应变关系与时间因素有关的性质，材料变形过程中具有时间效应的现象20、弹性后效：指加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象21、极限长期强度：通常把作用时间趋于无穷大的强度称之为岩石的长期强度22、弹性变形：物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而除去外力后又能立即恢复其原有形状和尺寸的现象23、塑性变形：物体受外力产生变形，在外力去除后变形不能完全恢复的性质，称之为塑性，不能恢复的那部分变形称为塑性变形24、剪胀：对于凸凹不平的结构面，在剪应力的作用下，模型上半部分沿凸台斜面滑动，除有切向运动外，还有向上的移动，这种剪切过程中产生的法向移动分量称之为剪胀25、粘结力：直线型强度包络线与T轴的截距26、内摩擦角：直线型强度包络线与应力轴的夹角27、围岩：在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体28、应力重分布：从原始地下应力场变化到新的平衡力，成为场的过程29、次生应力：从原始地下应力场变化到新的平衡力，称为次生应力30、原始应力：是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力31、应力集中系数：应力集中系数=开巷后应力/开巷前应力或次生应力/原生应力3．常见岩石的结构连结类型有那几种？答：岩石中结构连结的类型主要有两种：1.结晶连结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，如岩浆岩、大部分变质岩以及部分沉积岩的结构连结。
2.胶结连结：指颗粒与颗粒之间通过胶结物质连结在一起的连结。
如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构连结。
7、岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生三种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
9、什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？答：全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。
由于材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。
10.如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、蠕变和在反复加载、卸载作用下的破坏？答：(a)预测岩爆：左半部分OEC 代表达到峰值强度时,积累在岩石试件中的应变能，右边CED 代表试件从破坏到破坏整个过程所消耗的能量。
如果A>B,可能产生岩爆，如果A<B，则不会产生岩爆。
(b)预测蠕变破坏：如图1-24 。
当岩石应力小于H 点的应力值,岩石不会发生蠕变,当岩石应力大于H 点而小于I点,岩石会发生蠕变,但蠕变为稳定蠕变,岩石不会破坏,当岩石应力大于I 点,则岩石会发生不稳定蠕变,岩石最终会破坏. (c)预测循环加载条件下岩石的破坏。
当岩石在低应力条件下,进行反复加载卸载,岩石破坏时的循环次数比高应力条件下进行反复加载卸载的循环次数要多。
当反复加载卸载曲线与全应力应变曲线相交，则岩石破坏。
11.在三轴压缩试验条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？答：三轴压缩条件下，应力应变曲线如图1-31、1-32所示，围压对岩石变形的影响主要有：(1)随着围压(σ2= σ3) 的增大，岩石的抗压强度显著增加；(2)随着围压(σ2= σ3) 的增大，岩石破坏时，岩石的变形显著增加；(3)随着围压(σ2= σ3) 的增大，岩石的弹性极限显著增加；(4)随着围压(σ2= σ3) 的增大，岩石的应力应变曲线形态发生明显的改变，岩石的性质发生了变化，由弹脆性---弹塑性---应变硬化。
抗压强度显著增加；12.什么是莫尔强度包络线？如何根据试验结果绘制莫尔强度包络线？答：三轴抗压强度实验得出：对于同一种岩石的不同试件或不同实验条件（不同的围压时的最大轴向压力值）给出了几乎恒定的强度指标值（直线性强度曲线时为岩石的内聚力和内摩擦角）。
这一强度指标以莫尔强度包络线（Mohr’sstrength envelop）的形式给出。
在不同围压条件下，得出不同的抗压强度，因而可以做出不同的莫尔应力圆，这些莫尔应力圆的包络线就是莫尔强度包络线。
14.简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征。
答：在单轴压缩条件下，岩石的应力-应变曲线如图。
全应力-应变曲线可分为四个阶段：（1）孔隙裂隙压密阶段(OA)：岩石试件中的孔隙裂隙被压密，形成早期的非线形变形，σ-ε曲线呈上凹型。
（2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段(AC)：该阶段的应力-应变曲线近似为直线。
其中AB段为弹性变形阶段，BC段为微破裂稳定发展阶段。
（3）非稳定破坏发展阶段(CD)：C点是岩石从弹性变为塑性的转折点，称为屈服点。
该点相应的应力为屈服应力。
该阶段中，微裂隙的发展出现了质的变化，破裂不断发展，直至试件完全破坏。
（4）破裂后阶段(D点以后)：轴压力达到试件的峰值强度后，试件内部结构遭到破坏，但试件基本保持整体状。
之后，裂隙快速发展，形成宏观断裂面，试件承载能力随变形增大而迅速下降，但并不为零，说明破裂的岩石仍具有一定的承载力。
19.影响岩石力学性质的主要因素有哪些，如何影响的？答：影响岩石力学性质的主要因素有水、温度、加载速度、风化程度及围压。
(1) 水对岩石力学性质的影响1）连结作用：束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧，起连接作用。
2）润滑作用：由可溶盐、胶体矿物连接的岩石，当有水入侵时，可溶盐溶解，胶体水解，导致矿物颗粒间连接力减弱，摩擦力减低，从而降低岩石的强度。
3）水楔作用：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸附力将水分子拉倒自己周围，在两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒之间的缝隙内挤入，这种现象称水楔作用。
（a）使岩石体积膨胀，产生膨胀压力(b)水胶连接代替胶体连接产生润滑作用，降低岩石强度4）孔隙压力作用：岩石受压时，岩石内孔隙水来不及排出，在孔隙内产生很高的孔隙压力，降低了岩石的内聚力和内摩擦角，减小了岩石的抗剪强度。
5）溶蚀-潜蚀作用：岩石中渗透水在流动过程中可将岩石中可溶物质溶解带走，从而使岩石强度大为减低。
(2) 温度对岩石力学性质的影响：如图1-39所示。
随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低。
(3) 加载速度对岩石力学性质的影响：加载速率越快，测得的弹性模量越大，获得的强度指标越高。
ISRM（国际岩石力学学会）建议的加载速率为0.5~1Mpa/s。
(4) 围压对岩石力学性质的影响：岩石在三轴压缩条件下，岩石的强度和弹性极限都有显著增加。
(5) 风化对岩石力学性质的影响a) 降低岩体结构面的粗糙程度并产生新的裂隙，b) 岩石在化学风化过程中，矿物成分发生变化，岩体强度降低。
1．岩体赋存环境包括哪几部分？答：赋存环境：包括地应力、地下水和地温三部分。
2．地应力对岩体的影响体现在哪几个方面？答：地应力对岩体力学性质的影响主要有：(1)地应力影响岩体的承载能力：围压越大、承载能力越大。
(2)地应力影响岩体的变形和破坏机制。
如在低围压条件下破坏的岩体，在高围压条件下呈现出塑性变形和塑性破坏。
(3)地应力影响岩体中的应力传播的法则。
非连续介质岩体在高围压条件下，其力学性质具有连续介质岩体的特征。
6．按结构面成因、结构面通常分为几种类型？答：.结构面按成因分：原生结构面、构造结构面、次生结构面原生结构面：成岩阶段所形成的结构面。
岩石成因不同又分为沉积结构面、火成结构面和变质结构面。
构造结构面：岩体在构造运动作用下形成的结构面。
此生结构面：在外力作用下（风化、地下水、卸载、爆破等）形成的各种界面.13.多结构面岩体的破坏形式如何分析？答：当岩体内有多组结构面时，则岩体强度受加载方向与多个结构面的控制，根据每组结构面与加载方向夹角，分别求出各结构面单独存在时，在最大主应力σ1作用下的岩体强度，然后，取出各组结构面单独存在时岩体强度的最小值为多结构面的岩体强度值。
1．简述地应力测量的重要性。
答：地应力测量的重要性：(1)应力测量为各种岩体工程进行科学合理的开挖设计和施工提供依据；(2)地应力状态对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究也有重要的意义。
2．地应力是如何形成的？控制某一工程区域地应力状态的主要因素是什么？答：地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初应力、绝对应力或原岩应力。
地应力主要与地球的各种动力运动过程有关，包括板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆入侵和地壳非均匀扩容等。
控制某一工程区域地应力状态的主要因素是构造应力场和重力应力场。
1）、大陆板块边界受压引起的应力场。
2）、地幔热对流引起的应力场。
3）、由地心引力引起的应力场。
4）、岩浆入侵引起的应力场。
5）、地温梯度引起的应力场。
6）、地表剥蚀产生的应力场。