岩石力学的研究方法

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岩石力学实验报告

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告《岩石力学实验报告》摘要:本次实验旨在研究岩石的力学性质,通过实验数据的收集和分析,得出岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,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、孔隙度等。

本实验为岩石力学性质的研究提供了重要的数据支持。

引言:岩石是地球表面的重要构成物质,其力学性质对于地质灾害的预测和岩土工程的设计具有重要意义。

岩石力学实验是研究岩石力学性质的重要手段之一,通过对岩石样品进行拉伸、压缩等实验,可以得出岩石的抗压强度、抗拉强度等重要参数。

本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,为岩石工程领域提供重要的数据支持。

实验材料和方法:本次实验选取了多种不同类型的岩石样品,包括花岗岩、砂岩、页岩等。

实验方法主要包括拉伸实验和压缩实验。

拉伸实验通过拉伸试验机对岩石样品进行拉伸,得出岩石的抗拉强度。

压缩实验通过压缩试验机对岩石样品进行压缩,得出岩石的抗压强度。

实验过程中,需要注意对岩石样品的选择和制备,以及实验条件的控制。

实验结果和分析:通过实验数据的收集和分析,得出了不同类型岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,不同类型的岩石具有不同的力学性质,受到岩石成分、结构、孔隙度等因素的影响。

花岗岩具有较高的抗压强度和抗拉强度,砂岩和页岩的力学性质相对较弱。

此外,实验结果还表明,岩石的力学性质受到温度、湿度等环境因素的影响,这为岩石工程的设计和施工提出了新的挑战。

结论:本次实验通过岩石力学实验,研究了岩石的力学性质,得出了岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,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、孔隙度等。

这为岩石工程的设计和施工提供了重要的数据支持,也为岩石力学性质的研究提供了新的思路和方法。

希望本次实验的结果能够为岩石工程领域的发展和进步提供重要的参考。

岩石力学的基础理论与应用研究

岩石力学的基础理论与应用研究

岩石力学的基础理论与应用研究岩石力学是研究岩石在外力作用下的力学性质及变形规律的学科,其基础理论包括岩石的物理性质、变形机理和物质本质等。

在实际应用中,岩石力学可用于预测岩石的破坏及其强度、支护设计、坑道稳定性分析等方面。

本文将探讨岩石力学的基础理论和应用研究。

一、基础理论1. 岩石物理性质岩石物理性质主要包括:密度、孔隙度、饱和度、级配、弹性模量、泊松比、应力强度等。

其中,岩石密度是岩石物理学中最基本的参数之一,可以通过破坏岩石样本实验或测井资料等方法获取。

孔隙度越大,岩石的强度就越低;弹性模量越大,岩石的刚度越大;泊松比越小,岩石的弹性回复能力就越小。

这些参数的测定是岩石力学研究中非常基础的工作,是研究岩石强度、破坏规律和变形机理的基础。

2. 岩石变形机理岩石的变形机理包括弹性变形、塑性变形和破坏三种基本形式。

其中,弹性变形是指岩石在外力作用下不发生永久形变,而是在外力去除后恢复到原来的状态;塑性变形是指岩石在外力作用下发生永久形变,并产生一定的抵抗力;破坏是指当应力达到一定大小时,岩石失去强度而发生破坏。

岩石的变形机理是研究岩石力学的核心,深入研究其变形规律和机理有助于完善岩石力学的理论体系,提高相应的工程实践技术。

3. 岩石物质本质岩石物质本质是指岩石结构的内在特征,它在岩石的强度、破坏规律和变形机理中起着关键的作用。

岩石的物质本质主要包括:岩石内部的微观结构、岩石类型和成分、岩石的构造状态等。

研究岩石物质本质,可以深入探究岩石内部的微观变形规律和分子运动规律,为改进岩石变形和破坏的数值模拟提供理论基础。

二、应用研究岩石力学的应用研究主要涉及在地下工程、地震工程、岩体工程中的应用。

下面我们将重点介绍其在地下工程和岩体工程中的应用。

1. 地下工程岩石力学在地下工程中的应用十分广泛,包括隧道、地铁、矿井、水泥工程等。

其应用范围主要涉及隧道支护、矿井通风、巷道加固等。

在隧道支护中,岩石力学可用于确定隧道内外应力、支护结构应力、岩石变形和破坏等方面的设计参数。

岩石力学与工程应用

岩石力学与工程应用

岩石力学与工程应用一、引言岩石力学是物理力学的一个分支,研究岩石的形变、破坏、应力和应变等力学性质。

岩石是地球地壳的主要构成部分之一,广泛应用于不同领域,如土木工程、矿山工程、地震学等。

因此,岩石力学对于岩石和地球科学的研究、岩石工程的设计和可持续的发展具有重要的意义。

二、岩石力学1. 岩石力学的基本概念岩石力学研究的对象是岩石的力学性质,包括力学实验、力学分析和地震学。

岩石力学在发展中形成了自己的理论体系,如岩石三轴压缩实验、岩石力学参数、岩石破坏模型等。

2. 岩石力学的研究方法岩石力学研究的方法包括实验和理论分析。

实验方法通常用于确定材料的力学性质和破坏特性,在多种标准实验中常用的有三轴压实验、拉伸实验、弯曲实验、剪切强度试验等。

理论方法包括材料力学、破碎力学、爆炸力学、结构力学、地震动力学等。

三、岩石工程应用1. 岩石工程的概念岩石工程是应用岩石力学原理和方法的一种工程领域,比如地下矿山、隧道、堡坝、房屋和公路等。

它主要研究岩石工程设计、施工和安全问题。

2. 岩石工程应用的重要性岩石工程应用的重要性不言而喻。

如在隧道建设中,建筑师需要对隧道内的岩石进行勘探和分析,以便确定建造隧道的最佳方式。

在矿山工程中,岩石承载能力的计算将决定采矿过程中的安全和效率。

在堡坝建设中,岩石的自重将是安全和稳定性的重要因素。

四、岩石工程案例1. 三峡大坝三峡大坝是一个式样相当独特的工程,其建设涉及到岩石固结、渗透和力学特性等问题。

在建设过程中,需要不断地对岩石进行研究和实验。

并且,三峡大坝的设计和建设对于深入研究岩石力学的理论和实践提出了重大挑战。

2. 北京大兴国际机场在北京大兴国际机场建设中,因地质条件不同,采取了不同的岩石工程技术。

比如,在南部,采用了爆破开挖的方法;在北部,则采用了高压水射流切割装备。

通过对不同岩石工程技术的使用,有效地保证了建设过程顺利进行。

五、结论随着工程技术和理论的不断发展,岩石力学和岩石工程应用将在各个领域解决越来越多的问题。

研究岩石的实验报告(3篇)

研究岩石的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等,为岩土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种:1. 岩石单轴抗压强度试验:在岩石试件上施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力,以此确定岩石的单轴抗压强度。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):将岩石试件沿劈裂面进行拉伸,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力,以此确定岩石的抗拉强度。

3. 岩石变形试验:通过施加轴向压力,观察岩石的变形情况,分析岩石的变形规律。

4. 岩石水理性质试验:测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。

2. 实验材料:岩石试件、砂、水等。

四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入万能试验机,调整试验机夹具,使试件劈裂面与试验机轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力。

3. 岩石变形试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,记录试件的变形情况。

4. 岩石水理性质试验:(1)测定岩石的吸水性:将岩石试件放入量筒中,加入一定量的水,记录试件吸水后的质量。

(2)测定岩石的软化性:将岩石试件浸入水中,记录试件饱和后的抗压强度。

地质力学与岩石力学研究

地质力学与岩石力学研究

地质力学与岩石力学研究地质力学和岩石力学是研究地球内部岩石的性质、变形和破坏机理的学科。

它们为地质灾害的预测和防治、矿产资源的勘探和开发、岩土工程工程设计和建设提供了重要的理论和方法支撑。

本文将介绍地质力学与岩石力学的研究内容以及其在实际应用中的重要性。

一、地质力学的研究内容地质力学是研究地球内部岩石变形和岩石力学性质的学科。

它主要包括三个方面的研究内容:岩石力学性质、岩石变形机制和岩石力学实验。

1. 岩石力学性质岩石的力学性质是指岩石在受力作用下的力学响应规律。

包括岩石的强度、弹性模量、变形特性等。

了解岩石的力学性质对于地质勘探、矿产资源的开发和利用以及岩土工程的设计和施工都具有重要意义。

2. 岩石变形机制岩石变形机制是研究岩石变形的原因和规律。

包括岩石的应力、应变、应力-应变关系和岩石变形的机理。

了解岩石的变形机制对于地质灾害的预测和防治、地质勘探和岩土工程的设计和施工都有重要的指导意义。

3. 岩石力学实验岩石力学实验是通过实验手段对岩石的力学性质和变形机制进行研究和验证的方法。

包括岩石抗压实验、岩石抗拉实验、岩石弹性模量实验等。

岩石力学实验可以通过模拟实际工程环境来研究和验证岩石的力学性质和变形机制,为实际工程应用提供科学依据。

二、岩石力学的研究内容岩石力学是研究岩石力学性质、岩石变形规律和岩石破坏机理的学科。

它主要包括三个方面的研究内容:岩石力学参数、岩石力学模型和岩石破坏机制。

1. 岩石力学参数岩石力学参数是研究岩石力学特性的重要参数。

包括岩石的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等。

了解岩石的力学参数对于岩石的力学性质和变形机制的研究具有重要意义。

2. 岩石力学模型岩石力学模型是将复杂的岩石力学问题简化为数学模型的方法。

通过建立岩石力学模型可以对岩石的力学性质和变形机制进行分析和计算。

岩石力学模型是研究岩石力学的重要工具。

3. 岩石破坏机制岩石破坏机制是研究岩石在受力作用下发生破坏的过程和规律。

岩石力学特性研究 – 试验和模型分析

岩石力学特性研究 – 试验和模型分析



1951年,在奥地利创建了地质力学研究组,并形成了独具一格的奥地
利学派(Muller和Stini)。
同年,国际大坝会议设立了岩石力学分会。
1956年,美国召开了第一次岩石力学讨论会。
1957年,第一本《岩石力学》专著出版(J.Talobre,法国)。
1959年,法国马尔帕塞坝溃决,引起岩体力学工作者的关注和研究。
•稳定性计算与评价
围岩
有压隧洞
岩基
岩坡
13




二、研究内容与研究方法
1.研究内容
❖ 以边坡为例

14








(地层、岩性、结构面
岩块、结构面力 应力条件(建筑物
学性质(室内试验: 作用力、天然应力、
特征及分布、地下水等)
求变形、强度参数)
边坡岩体地质特征
地质模型建立
综合
评价

岩体力学性质,力学参数
四个特征:
具有一定工程地质岩组
以不连续为特征的岩体结构
赋存于一定的地质物理环境
(地应力、地下水、地温)
作为工程作用对象的地质体
3
一、岩石和其物理性质
四个特性(DIANE):
Discontinuous
Inhomogeneous
Anisotropic
Non-elastic
基本物理指标
1. 容重和密度
容重:岩石单位体积(包括岩石孔隙体积)的重力。可分为:干容重、湿容重
和饱和容重。一般未说明含水状态时是指湿容重。

W
V
▪ 岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水的多少;

岩石力学性质测试技术研究

岩石力学性质测试技术研究

岩石力学性质测试技术研究1. 引言岩石力学性质是指岩石在外力作用下的力学行为和性能。

研究岩石力学性质对于工程建设、地质勘探和自然灾害防治等领域具有重要意义。

本文将介绍岩石力学性质测试技术的研究进展。

2. 试验方法岩石力学性质的试验方法主要包括室内试验和现场试验两种。

2.1 室内试验室内试验是在实验室环境下进行的试验,通常通过对岩石样品进行加载或应力应变循环测试来获取其力学性质参数。

常用的室内试验方法包括单轴压缩试验、剪切试验、抗拉试验等。

2.2 现场试验现场试验是在实际工程场地进行的试验,通过在岩石体上施加加载或监测其反应来获取其力学性质参数。

常用的现场试验方法包括岩石钻孔取芯试验、地下水位监测、地下应力测量等。

3. 岩石力学性质参数岩石力学性质参数是表征岩石性能的指标,常用的包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等。

3.1 抗压强度抗压强度是指岩石在一定条件下抵抗垂直加载的能力。

室内试验中常用的测试方法有单轴压缩试验和扰动法试验。

3.2 抗拉强度抗拉强度是指岩石在拉力作用下的抵抗能力。

室内试验中常用的测试方法有直接拉伸试验和间接拉伸试验。

3.3 抗剪强度抗剪强度是指岩石在剪切力作用下的抵抗能力。

室内试验中常用的测试方法有直剪试验和剪切试验。

3.4 弹性模量弹性模量是指岩石在弹性变形状态下的刚度。

常用的测试方法有静态弹性模量试验和动态弹性模量试验。

4. 测试技术研究进展随着科技的进步,岩石力学性质测试技术也在不断发展。

以下将介绍一些研究的新技术和方法。

4.1 声发射技术声发射技术是通过监测岩石中产生的声波信号来分析岩石的破裂和变形状况。

该技术可以实时监测岩石的力学行为,对于工程结构的安全评估和地质灾害的预警具有重要意义。

4.2 数值模拟技术数值模拟技术是通过基于岩石力学理论的数学模型对岩石进行仿真计算,以获取其力学性质。

该技术可以对复杂的力学问题进行精确分析,为工程设计和施工提供科学依据。

4.3 无损检测技术无损检测技术是通过无需对岩石进行破坏性试验的方法,如超声波检测和红外热像仪检测,来获取岩石的力学性质参数。

岩石力学与工程地质

岩石力学与工程地质

岩石力学与工程地质岩石力学与工程地质是一门研究地质构造中岩石性质及其对工程建设的影响的学科。

在工程地质领域中,岩石力学的研究对于土木工程、矿山开采和隧道挖掘等方面起着重要的作用。

在本文中,我们将探讨岩石力学的基本概念、方法和应用。

一、岩石力学的基本概念岩石力学是研究岩石在不同应力条件下变形和破坏规律的科学。

在岩石力学中,我们主要关注岩石的力学性质,如强度、变形模式和破裂机制等。

岩石力学研究的基础是对岩石的物理力学性质的认识,包括岩石的密度、孔隙度、韧性等。

通过对这些性质的研究,我们可以更好地预测岩石在工程中的行为。

二、岩石力学的研究方法1. 实验方法实验是研究岩石力学的一个重要方法。

通过在实验室中施加不同的载荷和应力条件,我们可以观察和记录岩石在不同条件下的变形和破坏过程。

实验方法可以定量地研究岩石的力学性质,并为后续的数值模拟提供基础数据。

2. 数值模拟方法数值模拟是另一种常用的研究岩石力学的方法。

通过建立数学模型和使用计算机软件进行仿真,我们可以模拟和预测岩石的变形和破裂行为。

数值模拟方法可以更好地理解和解释各种复杂的岩石现象,并为工程设计提供可靠的依据。

三、岩石力学的应用1. 岩土工程在岩土工程领域中,岩石力学的研究对于工程设计和施工具有重要的指导意义。

通过研究岩石的力学性质和行为规律,可以对岩石体进行合理的承载力分析,以保证工程的安全性。

此外,岩石力学的研究还可以为岩土工程中的隧道开挖、坝基建设等工程提供支持和保障。

2. 矿山开采在矿山开采过程中,岩石力学的研究对于确定开采方法和采矿设计起着至关重要的作用。

了解岩石的强度和稳定性,可以制定出科学合理的采矿方案,以减少事故的发生和最大限度地提高生产效益。

3. 隧道工程隧道工程是岩石力学在工程地质中非常重要的应用领域之一。

岩石力学的研究可以帮助工程师了解岩石的变形和破坏规律,从而制定出适当的施工方案和支护措施,确保隧道的安全和可靠性。

总而言之,岩石力学是工程地质领域中不可或缺的学科。

论述岩石力学4类研究方法的特点

论述岩石力学4类研究方法的特点

论述岩石力学4类研究方法的特点岩石力学是研究岩石在受力情况下的力学性质和变形规律的学科。

在岩石工程中,了解岩石的力学特性对于预测岩石的稳定性、评估岩石的承载能力以及设计岩石工程结构至关重要。

在岩石力学研究中,有多种方法被广泛采用来评估岩石的力学特性,其中包括实验室试验、数值模拟、观测方法以及现场测试。

本文将重点论述这四大类岩石力学研究方法的特点。

1. 实验室试验实验室试验是一种常见的研究方法,其主要通过人工制备岩石样本,进行力学性能测试来评估岩石的力学特性。

实验室试验具有可控性高、重复性好的特点,能够提供准确的力学参数,对于理解岩石行为有着重要意义。

实验室试验可以测试各类力学参数,如抗压强度、抗拉强度、刚性模量等。

实验室试验还可以对岩石的变形特性进行研究,如岩石的应力-应变关系、岩石的破坏特点等。

然而,实验室试验的缺点是成本较高、时间较长,并且人为制备的岩石样本与实际岩体存在差异,因此实验室试验结果需要结合其他方法进行综合分析。

2. 数值模拟数值模拟是利用计算机模拟岩石行为的一种方法。

通过建立岩石力学模型,在计算机上模拟应力场、位移场等物理场,可以评估岩石的力学特性。

数值模拟具有成本相对较低、结果可视化等优点。

通过数值模拟,可以对任意形状和尺寸的岩体进行力学分析,预测岩石的变形和破坏特性。

数值模拟还能够模拟不同受力状态下岩石的响应,预测岩石的稳定性。

然而,数值模拟的结果受到模型假设和参数选择的影响,精确度受到一定的限制。

3. 观测方法观测方法是通过观测岩体的实际应力和变形情况,推测和评估岩石力学特性的一种方法。

观测方法主要包括现场测试和监测技术。

现场测试是通过直接采集岩体样本或进行现场试验来获得力学参数,如岩石采样测试、现场加载试验等。

监测技术是利用各种测量仪器,对岩体的应力、位移、应变等进行实时监测和记录。

观测方法的优点是能够获取真实的岩石行为数据,具有较强的可靠性和适用性。

然而,观测方法也存在一定的局限性,受到现场条件的限制,无法针对具体岩石体进行全面评估。

岩石力学知到章节答案智慧树2023年山东科技大学

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岩石力学知到章节测试答案智慧树2023年最新山东科技大学第一章测试1.岩石力学的研究方法主要有()。

参考答案:工程地质研究方法;科学实验研究方法;整体综合分析方法;数学力学分析方法2.岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,决定了岩石力学研究的内容也必须是广泛而复杂的。

()参考答案:对3.下列哪些是岩石力学研究热点和发展趋势()。

参考答案:多场耦合岩石力学;深层岩石力学;岩石动力学;应用岩石力学4.岩体力学的研究任务主要包括哪几个方面()。

参考答案:基本原理方面;试验方面;实际工程应用方面;监测方面5.岩石工程分析和设计的重点是对岩石工程条件的评价,岩石工程变形、破坏的预测,以及相应工程措施的决策。

()参考答案:对第二章测试1.大部分岩体属于()。

参考答案:非均质、非连接、各向异性材料2.岩石的弹性模量一般指()。

参考答案:割线模量、切线模量及平均模量中的任一种3.岩石压缩全应力应变曲线反映的岩石物理力学性质特点包括()。

参考答案:软化段岩石的承载能力随变形增加会不断降低;岩石在加载过程中不断有微破裂出现;到极限强度后,岩石承载能力没有消失4.由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于()。

参考答案:脆性材料,但围压较大时,会呈现延性特征5.由于应力变换方程与应变变换方程具有明显的相似性,因此应力应变关系的一阶近似是假定应力张量与应变张量是线性关系。

()参考答案:对第三章测试1.岩石的吸水率是指()。

参考答案:岩石试件吸入水的重量和岩石固体重量之比2.孔隙率即孔隙和裂隙在岩石中所占的百分率,孔隙率越大,岩石中的孔隙和裂隙就越多,岩石的力学性能就越差。

()参考答案:对3.含有粘土矿物的岩石,遇水后会发生膨胀现象。

岩石的膨胀特性通常以岩石的等来表述()。

参考答案:膨胀压力;自由膨胀率;岩石的侧向约束膨胀率4.格里菲斯准则是针对玻璃和钢等脆性材料所提出来的,因而只适用于研究脆性岩石的破坏。

岩石力学题库(5)

岩石力学题库(5)

第一部分填空题宇文皓月1、岩石力学定义①岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学,是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的科学。

识记(1分/空)②岩石力学是研究岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。

识记(1分/空)2、岩石力学研究内容①岩石力学研究的主要领域可概括为基来源根基理、实验室和现场试验、实际应用。

识记(1分/空)3、岩石力学研究方法①岩石力学研究方法主要有工程地质研究法、试验法、数学力学、分析法、综合分析法。

理解(1分/空)4、岩石的经常使用物理指标①在工程上经常使用到的物理指标有:容量、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性等。

识记(1分/空)的重力,单位是识记(1分/空)是指岩石的单位体积的质量(包含孔隙体(1分/空)与4。

C时水的容重相比。

计算公式是:1分/空)比,工程设计上所用的孔隙率常是利用识记(1分/空)⑥孔隙率是反映岩石的密度和岩石质量的重要参数。

孔隙率愈大暗示岩石中的空隙和细微裂隙愈多,岩石的抗压强度随之是降低。

理解(1分/空)⑦暗示岩石吸水能力的物理指标有吸水率和饱和吸水率,两者的比值被称为饱水系数,它对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。

理解应用(1分/空)⑧岩石的吸水能力大小,一般取决于岩石所含孔隙的多少以及孔隙和细裂隙的连通情况。

岩石中包含的孔隙和细微裂隙愈多,连通情况愈好,则岩石吸入的水量就愈多。

理解(1分/空)⑨岩石的抗冻性就是岩石抵抗冻融破坏的性能,一般用抗冻系数和重力损失率两个物理指标来暗示。

识记(3分/空)5、岩石的渗透性及水对岩石的性状影响①岩石的渗透性是指在水压力的作用下,岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。

暗示岩石渗透能力的物理指标是渗透系数k。

识记(1分/空)②渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力,它的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。

理解(1分/空)③水对岩石性状的影响主要表示在岩石的抗冻性、膨胀性、崩解性、软化性。

论述岩石力学4类研究方法的特点

论述岩石力学4类研究方法的特点

岩石力学是研究岩石在地质力学作用下的性质和变形规律的学科,是地质学、工程学和岩土力学的交叉学科。

在岩石力学研究中,有四种主要的研究方法,它们分别是实验方法、观测方法、理论分析方法和数值模拟方法。

本文将从这四个方面分别讨论,以便对岩石力学的研究方法进行全面地评估。

一、实验方法1. 特点:实验方法是通过对岩石样本进行实验,来模拟和研究岩石在受力作用下的力学性质和变形规律。

实验方法的特点是能够直接获取岩石的力学参数,如强度、变形模量、裂隙特征等。

实验方法可以控制实验条件,提供可靠的数据支持。

2. 个人观点:实验方法作为岩石力学研究的基础方法,具有重要意义。

通过实验方法,我们能够深入了解岩石的物理力学性质,为工程建设和地质灾害防治提供可靠的依据。

二、观测方法1. 特点:观测方法是通过对岩石体进行现场观测和勘察,获取岩石体的构造、裂隙特征、变形情况等信息。

观测方法的特点是能够直接观察到岩石的实际情况,获取真实的地质信息。

2. 个人观点:观测方法在岩石力学研究中起着至关重要的作用。

通过对岩石体的实地观测,我们能够了解岩石的构造特征、变形程度,为工程设计和地质灾害风险评估提供重要依据。

三、理论分析方法1. 特点:理论分析方法是通过建立岩石力学的理论模型,运用物理力学和力学原理,对岩石在受力作用下的本质进行分析和解释。

理论分析方法的特点是能够揭示岩石力学的基本规律和本质。

2. 个人观点:理论分析方法是对岩石力学研究具有重要意义的方法之一。

通过建立理论模型,我们可以从宏观角度揭示岩石的力学行为规律,为岩石工程设计和地质灾害机理解析提供理论支持。

四、数值模拟方法1. 特点:数值模拟方法是通过数值计算和模拟,对岩石在受力作用下的变形和破坏过程进行模拟和预测。

数值模拟方法的特点是能够模拟复杂的岩石结构和受力情况,为岩石工程和地质灾害预测提供技术支持。

2. 个人观点:数值模拟方法是现代岩石力学研究的重要方法之一,具有重要的应用前景。

岩石力学试验建议方法

岩石力学试验建议方法

岩石力学试验建议方法岩石力学试验是研究岩石力学性质和岩石变形破坏规律的重要手段,对工程设计和施工具有重要指导作用。

下面列举了十个以岩石力学试验为主题的建议方法。

一、岩石力学试验的目的与意义岩石力学试验的目的是为了研究岩石的力学性质和变形破坏规律,为工程设计和施工提供依据。

通过试验可以确定岩石的强度、变形特性、破坏模式等参数,为设计合理的工程结构以及岩土施工提供依据。

二、岩石力学试验的分类岩石力学试验可以分为宏观力学试验和微观力学试验两大类。

宏观力学试验主要研究岩石的强度、刚度、弹性模量、抗剪强度等力学性质。

微观力学试验则主要研究岩石的细观结构、裂隙属性、变形机制等微观性质。

三、常用的岩石力学试验方法常用的岩石力学试验方法包括抗压试验、抗拉试验、剪切试验、弯曲试验、压缩试验等。

这些试验方法可以通过加载岩石样本并测量其应力应变关系来确定岩石的力学性质。

四、抗压试验的步骤与要点抗压试验是最常用的岩石力学试验方法之一。

其步骤包括制备标准试样、加载试样、测量应力应变关系、计算强度参数等。

在试验中应注意保持试样的一致性,避免试样表面的不均匀应力分布,确保试验结果的准确性。

五、剪切试验的步骤与要点剪切试验是研究岩石的抗剪强度和剪切变形特性的重要方法。

其步骤包括制备剪切试样、加载试样、测量应力应变关系、计算剪切参数等。

在试验中应注意保持试样的一致性,避免试样边界效应的干扰,确保试验结果的准确性。

六、弯曲试验的步骤与要点弯曲试验是研究岩石的弯曲强度和弯曲变形特性的常用方法。

其步骤包括制备弯曲试样、加载试样、测量应力应变关系、计算弯曲参数等。

在试验中应注意保持试样的一致性,避免试样边界效应的干扰,确保试验结果的准确性。

七、宏观力学试验的数据处理与分析宏观力学试验的数据处理主要包括应力应变曲线的绘制、强度参数的计算、变形特性的分析等。

通过对试验数据的处理与分析,可以获得岩石的力学性质和变形破坏规律,为工程设计和施工提供依据。

第3章岩石变形物理学(3)-岩石力学性质

第3章岩石变形物理学(3)-岩石力学性质

地壳岩石严格讲也是一种粘弹性体,只不过不像蛋 清那样明显,这主要是它的流动需要在长时间载荷 下表现出来。对于固体或流体而言,温度越高,粘 度越低,反映易流动性越大。
地壳及地幔岩石具有非常缓慢的流动性。因而粘度 是衡量地球动力学的一个重要参数。
人们把物体具有的这些力学性质概括为物质的流变 性(rheological properties),并形成一门新兴学科 -流变学(rheology)。流变学是研究固体物质流 动的科学。
岩石力学性质-是指在应力和应变作用下,岩石发 生塑性变形(褶皱)或脆性变形(破裂)的条件;
岩石力学性质是约束岩石变形和构造几何特征的重 要条件。例如,同样的压应力作用在不同岩层的力 学表象明显不同:在柔性岩层中形成褶皱构造;在 相对硬岩层中形成断裂构造;在软硬相间岩层中形 成香肠构造
影响岩石力学性质的因素
X是活化了的化合物。 水弱化作用结果表现: 产生大量扩张应变,诱发裂纹尖端高应力; Si-O共价键被H-O代替,加速岩石塑性变形; H-O键加速热力学的反应; H2O含量增加,降低岩石熔点,加速熔体形成;
时间影响因素(5)
与实验室岩石力学研究不同,地质条件的岩石变形 时间很长,一个造山带变形要经历几百万年才完成。
岩石变形机制通常有三种: (1)碎裂作用(cataclasis) (2)晶内塑性(intracrystalline plasticity) (3)晶内扩散流动(flow by diffusive mass transfer)
脆-韧性转化-从宏观表象上描述 脆-塑性转化-从微观机制上描述 脆-塑(韧)性转换域是一个十分重要的
应力
理想粘性材料的力学行为
应力
σy
理想塑性材料的力学行为
弹塑性变形—指物体同时具有弹性和塑性的性能。 在弹塑性变形中,有一部分是弹性,其余部分为 塑性变形。

矿山岩石力学与工程地质学

矿山岩石力学与工程地质学

沉积岩与构造运动
沉积岩:由沉积物经过压实、胶结等作用形成的岩石 构造运动:地壳岩石圈板块之间的相对运动 沉积岩的形成过程:沉积、压实、胶结、成岩 构造运动的类型:水平运动、垂直运动、旋转运动 构造运动的影响:形成山脉、盆地、断层等地貌特征 沉积岩与构造运动的关系:沉积岩的形成与构造运动密切相
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矿山水文地质勘查与防治水技术的发展趋势:随着科技的发展,矿山水文地质勘查 与防治水技术将更加智能化、高效化、环保化。
矿山环境地质灾害防治技术
滑坡防治:监测、预警、治理等技术 崩塌防治:监测、预警、治理等技术 泥石流防治:监测、预警、治理等技术
地震灾害防治:监测、预警、治理等技 术
地下水灾害防治:监测、预警、治理等 技术
矿山岩石力学与工程地 质学
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01
矿山岩石力学分析方 法
04
矿山岩石力学概述
02
工程地质学基础
05
矿山岩石力学性质
03
工程地质勘查与评价
06
添加章节标题
矿山岩石力学概 述
岩石力学基本概念
岩石力学:研究岩石在受力状态下的力学行为和破坏机理的学科 岩石强度:岩石抵抗破坏的能力 岩石变形:岩石在外力作用下产生的形状和体积变化 岩石破坏:岩石在外力作用下失去承载能力的现象 岩石稳定性:岩石在自然或人为作用下保持稳定状态的能力 岩石力学在矿山工程中的应用:预测和防止岩石破坏,提高矿山安全与效
工程地质评价原则
科学性原则:采用科学的方 法和技术进行工程地质评价
安全性原则:确保工程地质 评价的准确性和安全性
经济性原则:考虑工程地质 评价的经济效益和成本
可持续性原则:考虑工程地质 评价对环境和社会的影响,确

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。

岩体力学复习要点

岩体力学复习要点

1.岩体力学:是力学的一个分支学科,是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科.2.岩体力学的研究方法:工程地质研究法、试验法、数学力学分析法、综合分析法3.岩体:是指在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。

4.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.5.岩块的结构: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方式等反映在岩块构成上的特征。

6.岩块的构造:是指矿物集合体之间及其与其他组分之间的排列组合方式。

7.结构面迹长:是指结构面与露头面交线的长度.8.岩体质量指标RQD:长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。

9.岩石的吸水性:岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性。

10.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11.蠕变:是指岩石在恒定的荷载作用下,变形随时间逐渐增大的性质。

12.影响单轴抗压强度的因素:岩块的抗压强度受一系列因素影响和控制,主要包括两个方面:一是岩石本身性质方面的因素,如矿物组成、结构构造(颗粒大小、连结及微结构发育特征等)、密度及风化程度等等;二是试验条件方面的因素(试件的几何形状及加工精度、加载速率、端面条件、湿度和温度、层理结构)13.剪切强度:在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力,称为剪切强度14.岩石的破坏判据:一、库仑—-纳维尔判据适用条件:低应力或坚硬、较坚硬的岩石的剪切破坏.15.二、莫尔判据16.1。

斜直线型:同库仑--纳维尔判据17.2. 二次抛物线型:适用条件:高应力或软弱、较软弱岩石的剪切破坏18.3。

双曲线型:适用条件:中等应力或较坚硬岩的剪切破坏。

三、格里菲斯判据适用条件:非常适用于脆性岩石的拉破坏。

岩石力学的研究内容

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。

《岩石力学教案》课件

《岩石力学教案》课件

《岩石力学教案》PPT课件第一章:岩石力学概述1.1 岩石力学的定义岩石力学的定义和研究对象岩石力学的应用领域1.2 岩石的物理和力学性质岩石的物理性质岩石的力学性质1.3 岩石力学的研究方法实验研究理论分析和数值模拟第二章:岩石的力学行为2.1 岩石的弹性行为弹性模量和泊松比弹性应变和应力2.2 岩石的塑性行为塑性应变和应力岩石的屈服和破坏2.3 岩石的断裂行为断裂韧性和断裂强度断裂准则第三章:岩石的变形和强度3.1 岩石的变形线应变和切应变弹性变形和塑性变形3.2 岩石的强度压缩强度和拉伸强度剪切强度和抗弯强度3.3 岩石的流变行为粘弹性理论和流变模型岩石的长期强度和蠕变特性第四章:岩石力学实验4.1 岩石力学实验方法实验设备和原理实验步骤和数据采集4.2 岩石力学实验案例压缩实验剪切实验弯曲实验4.3 实验结果分析和讨论实验数据的处理和分析实验结果的可靠性和精度第五章:岩石力学在工程中的应用5.1 岩石工程中的岩石力学问题岩体支护和加固设计5.2 岩土工程中的岩石力学应用岩土工程的稳定性分析岩土工程的支护和加固技术5.3 采矿工程中的岩石力学应用矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术第六章:岩石力学数值模拟6.1 数值模拟方法概述有限元方法离散元方法有限差分方法6.2 岩石力学数值模型连续介质模型离散介质模型6.3 数值模拟案例分析岩体稳定性分析岩石破裂过程模拟第七章:岩石力学在地质工程中的应用7.1 地质工程中的岩石力学问题地质灾害防治7.2 地质工程中的岩石力学应用隧道工程基坑工程7.3 地球物理勘探中的岩石力学地震勘探地球物理测井第八章:岩石力学在土木工程中的应用8.1 土木工程中的岩石力学问题大坝和水库岩体稳定性道路和桥梁基础稳定性8.2 土木工程中的岩石力学应用岩体支护和加固岩体锚固技术8.3 地质灾害防治中的岩石力学滑坡防治岩体崩塌防治第九章:岩石力学在采矿工程中的应用9.1 采矿工程中的岩石力学问题矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术9.2 采矿工程中的岩石力学应用地下开采技术露天开采技术9.3 矿山安全与环境保护矿山安全评价矿山环境保护措施第十章:岩石力学的未来发展趋势10.1 岩石力学研究的新理论连续介质力学的发展非连续介质力学的研究10.2 岩石力学研究的新技术先进的测试技术数字图像分析技术10.3 岩石力学在可持续发展中的作用绿色岩石力学可持续岩石工程设计重点和难点解析重点环节1:岩石的物理和力学性质岩石的物理性质包括密度、孔隙度、渗透率等,这些性质对岩石的力学行为有重要影响。

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岩石力学的研究内容
水利水电建设
1、坝基及坝肩稳定性,防渗加固理论和技术;
2、有压和无压引水隧道设计、施工及加固理论技术;
3、大跨度高边墙地下厂房的围岩稳定及加固技术;
4、高速水流冲刷的岩石力学问题;
5、水库诱发地震的预报问题;
6、库岸稳定及加固方法
采矿工程
1、露天采矿边坡设计及稳定加固技术;
2、井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题;
3、矿柱稳定性及采场结构优化设计问题;
4、软岩巷道和深部开采技术问题;
5、矿井突水预测、预报及预处理理论和技术;
6、煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术;
7、岩爆、岩爆预报及预处理理论和技术;
8、采空区处理及地面沉降问题;
9、岩石破碎问题
铁道建设工程
1、线路边坡稳定性分析;
2、隧道设计和施工技术;
3、隧道施工中的地质超前预报及处理;
4、高地应力的岩爆理论及处理;
5、隧道人口施工技术及洞脸边坡角确定和加固措施
其他研究领域
1、核电站建设中核废料处理技术
2、石油开采中井损防治及采空区地面变形问题
3、山城及高层建筑的地基问题
4、地层热能资源开发技术问题
5、地震预报中的岩石力学问题
岩石力学发展展望
从事物的必然性出发,根据试验建立模型,处理本构关系,在特定的有限的条件下求解----正向思维
将岩体也视为一个不确定系统,用系统思维、反馈思维、全方位思维(包括逆向思维、非逻辑思维、发散思维甚至直觉思维)对工程岩体的行为进行研究----逆向思维
理论分析、数值模拟、参数测定---确定性方法
将工程岩体看成为“人地系统”。

用“系统”概念来表征“岩体”可使岩体的“复杂性”得到全面科学的表达。

岩石或岩石工程系统不仅是因为多因子、多层次组合而具有“复杂性”,而且还在于他们大多具有很强的“不确定性”,即模糊性和随机性---非确定性系统分析方法
土、岩石与岩体的力学性质
弹塑性本构模型理论
地应力及其测量
岩石与土的流变性质
岩土工程数值分析方法
岩土工程反分析方法
岩土工程随机分析及可靠度设计
岩石力学的研究方法
1、地质研究方法
着重研究与岩石的力学性质和力学行为有关的岩体
岩石岩相岩层特征的研究
如软弱成份,可溶盐类,化成份以及原生结构
岩体结构研究
软弱面的起伏度,结构面的充填物等等
环境因素研究
如地应力成因和展布,地下水性态,水平地质条件等等
2、物理测试方法
利用物探技术探查岩体的力学性质
结构探测
采用地球物理方法和技术来探查各种结构面的力学行为
环境物理量测
如地应力机制,渗透水系量测等等
岩石物理力学性质测试
如室内岩块的物理性质,力学性质,原位岩体的力
学性质,钻孔测试,变形监测以及位移反分析确定岩体和岩性参数等等
3、力学分析方法
力学模型、数值分析、模拟分析
力学模型研究
包括弹塑性模型,流变模型、断裂模型、损伤力学模型、渗透网络模型、拓扑模型等等
数值分析方法
如有限元法,边界元法,离散元法,系统分析法和设计施工风险决策的人工智能专家系统等等
模拟分析
如光弹应力分析,相似材料模型试验,离心模型试验
4、整体综合分析方法
综合多种分析手段进行系统分析
岩石力学的诞生是以解决岩石工程稳定性问题和研究岩石的破碎条件为目的而诞生的。

其研究介质不仅非常复杂,而且存在许多力学性质不稳定性或不确定性因素,这就使得本学科独立的、完善的、系统的基础理论难以建立、岩石力学的发展始终引用和发展固体力学、土力学、工程地质学等学科的基本理论和研究成果,或者引用这些相关学科的研究成果来解决岩石工程中的问题,因此,偏重不同行业应用的岩石力学往往有不同的定义,迄今岩石力学也没有统一的定义。

美国地质协会岩石力学委员会与1964年提出的岩石力学定义为:岩石力学是研究岩石力学性状的一门理论和应用科学,是力学的一个分支,是研究岩石在不同物理环境的力场中产生各种力学效应的学科。

该定义概况了岩石破碎和稳定两方面的主题,也概括了岩石在不同物理环境中各种应力状态下的变形、破坏规律。

这是一个较广泛、较严密并得到广泛认可的定义。

岩石力学又称为岩体力学。

但随着科学技术的发展,岩石与岩体已有严格的区分,因此有人认为应将岩石力学改为岩体力学更切合本学科的研究主题。

但是,岩石力学这一名词沿用已
久且使用普遍,所以岩石力学和岩体力学是同一学科。

岩石力学的研究内容
(1)岩石的物质组成和结构特征;
(2)岩石和岩体的本构关系(应力—应变关系);
(3)工程岩体的应力、应变和强度理论;
(4)岩石(岩块)室内实验;
(5)岩体测试和工程稳定监测。

基础理论
主要研究:
①岩石应力,包括岩体内应力的来源、初始应力(构造应力、自重应力等)、二次应力、附加应力等。

初始应力由现场量测决定,常用钻孔应力解除法和水压致裂法,有时也用应力恢复法。

二次应力和附加应力的计算常用固体力学经典公式,复杂情况下采用数值方法。

②岩石强度,包括抗压、抗拉、抗剪(断)强度及岩石破坏、断裂的机理和强度准则。

室内用压力机、直剪仪、扭转仪及三轴仪,现场做直剪试验和三轴试验,以确定强度参数(粘聚力c和内摩擦角φ)。

强度准则大多采用库伦-纳维准则。

这个准则假定对破坏面起作用的正应力会增加岩石的抗剪强度,其增加量与正(压)应力的大小成正比。

其次采用莫尔准则,也可采用格里菲思准则和修正的格里菲思准则。

③岩石变形,包括单向和三向条件下的变形曲线特性、弹性和塑性变形、流变(应力-应变-时间关系)和扩容。

岩石流变主要包括蠕变和松弛。

在应力不等时岩石的变形随时间不断增长的现象称为蠕变。

在应变不变时岩石中的应力随时间减少的现象称为松弛。

岩石扩容是指在偏应力作用下,当应力达到某一定值时岩石的体积随偏应力的增大而增大的现象。

研究岩石变形在室内常用单轴或三轴压缩方法、流变试验和动力试验等,多数试验往往结合强度研究进行。

为了测定岩石应力达到峰值后的应力与应变关系,必须应用伺服控制刚性压力机。

野外试验有承压板法、水压法、钻孔膨胀计法和动力法等。

根据室内外试验可获得应力与应变关系和应力-应变-时间关系以及相应的变形参数,如弹性模量、变形模量、泊松比、弹性抗力系数、流变常数等。

④岩石渗流,包括渗透性、渗流理论、渗流应力状态和渗流控制等。

对大多数岩石假定岩石中的水流为层流,流速与水力梯度呈线性关系,遵循达西定律。

岩石渗透性用渗透系数表示,该系数在室内用渗透仪测定,在野外用压水和抽水试验测定。

渗流理论借流体力学原理进行研究。

稳定渗流满足拉普拉斯方程。

多数岩石内的孔隙(裂隙)水压力可用K.泰尔扎吉有效应力定律计算。

为了减小大坝底面渗透压力、提高大坝的稳定性,应当采取渗流控制措施,如抽水、排水、设置灌浆帷幕以延长渗流途径等。

⑤岩石动力性状,研究爆炸、爆破、地震、冲击等动力作用下岩石的力学特性、应力波在岩石内的传播规律、地面振动与损害等。

动力特性在室内用动三轴试验研究,野外用地球物理性、爆炸冲击波试验等技术进行研究,波的传播规律借固体力学的理论进行研究。

工程应用:
主要研究五个方面:
①地上工程建筑物的岩石地基,例如研究高坝、高层建筑、核电站以及输电线路塔等地基的稳定、变形及处理的问题;
②地表挖掘的岩石工程问题,如水库、边坡、高坝、岸坡、渠道、运河、路堑、露天开采坑等天然和人工边坡的稳定、变形及加固问题;
③地下洞室,如研究地下电站、水工隧洞、交通隧道、采矿巷道、战备地道、石油产品库等的围岩的稳定和变形问题,地下开挖施工以及围岩的加固(如固结灌浆、锚喷、预应力锚固等)问题;
④岩石破碎,如将岩石破碎成各种所要求的规格,以作为有关建筑材料(建筑物面石、土坝护石、堆石坝和防波堤石料、混凝土骨料等);
⑤岩石爆破,如用定向爆破筑坝,巷道掘进和采矿等。

此外,岩石力学还应用于某些地质问题的研究,如分析因开采地下矿体和液体而地表下陷、解释地球构造理论、预估地震和控制地震等。

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