岩石力学知识要点
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。
岩石力学复习小抄笔记 WPS文字 文档
1、岩石的视密度：单位体积岩石（包括空隙）的质量。
2、扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大的现象。
3、岩体切割度Xe：岩体被裂隙割裂分离的程度：4、弹性后效：停止加、卸载，应变需经一段时间达到应有值的现象。
5、粘弹性：岩石在发生的弹性变形具有滞后性，变形可缓慢恢复。
6、软岩（地质定义）：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
1.砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。
2.混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。
3.卓越周期：地震波在地层中传播时，经过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将出现不同周期的地震波，而土体对于不同的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显，这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。
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性质。
2、软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。
3、初始碎胀系数：破碎后样自然堆积体积与原体积之比。
4、岩体裂隙度K：取样线上单位长度上的节理数。
5、本构方程：描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程（物理方程）。
6、平面应力问题：某一方向应力为0。
（受力体在几何上为等厚薄板，如薄板梁、砂轮等）1．平面应变问题：受力体呈等截面柱体，受力后仅两个方向有应变，此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。
2．给定载荷：巷道围岩相对孤立，支架仅承受孤立围岩的载荷。
3．长时强度：作用时间为无限大时的强度（最低值）。
4．扩容现象：岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移，导致体积扩大的现象5．支承压力：回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。
1．平面应力问题：受力体呈等厚薄板状，所受应力为平面应力，在弹性力学中称为平面应力问题。
岩石力学 知识点整理
岩石力学第一章 绪论1、岩石力学是研究岩石或者岩体在受力的情况下变形、屈服、破坏及破坏后的力学效应。
2、岩石的吸水率的定义。
演示吸水率是指岩石在大气压力下吸收水的质量w m 与岩石固体颗粒质量s m 之比的百分数表示，一般以a w 表示，即w 0s a s sm w 100%m m m m -==⨯ 第二章 岩石的物理力学性质1、影响岩石的固有属性的因素主要包括试件尺寸、试件形状、三维尺寸比例、加载速度、湿度等。
2、简述量积法测量岩石容重的适用条件和基本原理。
适用条件：凡能制备成规则试样的岩石均可基本原理：G/A*HH ：均高；A ：平均断面；G ：重量3、简述劈裂试验测岩石抗压强度的基本原理。
在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，将施加的压力变为线性荷载以使试件内部产生垂直于上下荷载作用方向的拉应力在对径压缩时圆盘中心点的压应力值为拉应力值的3倍而岩石的抗拉强度是抗压强度的1/10，岩石在受压破坏前就被抗拉应力破坏4、简述蜡封法测量岩石容重的适用条件和基本原理。
适用条件：不能用量积法或水中称量法（非规则岩石试样且遇水易崩解，溶解及干缩湿胀的岩石） 基本原理：阿基米德浮力原理首先选取有代表性的岩样在105~110℃温度下烘干24小时。
取出，系上细线，称岩样重量（g s ）,持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查岩样周围的蜡膜，若有起泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的重量（g 1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其重量（g 2），则岩石的干容重（γd ）为：γd =g s /[（g 1-g 2）/γw -（g 1-g s ）/γn]式中，γn 为蜡的容重（kN/m 3），.γw 为水的容重（kN/m 3）附注：1. g 1- g 2即是试块受到的浮力，除以水的密度，（g 1- g 2）/γw 即整个试块体积。
2. （g 1- g s ）/γn 为蜡的体积第三章 岩石的力学性质1、岩石的抗压强度随着围压的增大而(增大或减小)?增大而增大。
岩石力学 知识点
●软化性：岩石浸水后强度降低的性能。
●软化系数：岩石饱水状态的抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。
●岩石强度：岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。
●岩石强度指标影响因素：试件尺寸，试件形状，试件三维尺寸比例，加载速度，湿度。
●岩石端部效应：试件受压时，两端部受其与试验机承压极间摩擦力的束缚，不能自由侧向膨胀而产生的对强度试验值的影响。
●岩石端部效应产生原因：当试件由上下两个铁板加压时，铁板与时间端面之间存在摩擦力，因此在试件端部存在剪应力，并阻止试件端部侧向变形，所以试件端部的应力状态不是非限制性的，也不是均匀的，只有在离开端面一定距离的部位，才会出现均匀应力状态。
●端部效应产生条件：1.在单轴压缩条件下。
2.上下垫板刚度大于试件刚度。
3.试件端面与垫板间存在摩擦，泊松效应受到约束，两端形成锥形压缩区，区内岩石处于三轴受压状态。
●端部效应消除措施：1.在试件与铁板只见添加润滑剂，以减少铁板与试件端面之间的摩擦力。
2.使试件长度达到规定要求，适量加长试件，以保证在试件中部出现均匀应力状态。
●单轴压应力作用下岩石破坏形式：1.X状共轭斜面剪切破坏。
2.单斜面剪切破坏。
3.拉伸破坏。
●岩石破坏形式：剪切力、拉应力、流变应力破坏。
●巴西劈裂试验本质：拉应力的破坏过程。
●岩石抗拉强度一般是抗压强度的1/4~1/25，平均为1/10。
由于岩石抗拉强度很低，所以在工程中要尽可能避免出现。
●岩石全应力应变曲线得到：为了减少在试验过程中试验机的弹性变形及贮存在其中的变形能，就必须增加试验机的刚度，使用刚性试验机，就能获得岩石全应力应变曲线。
●全应力应变曲线阶段：1.孔隙裂隙压密阶段<OA>，试件横向膨胀较小，试件体积随荷载增大而减小。
2.弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段<AC>，全应力应变曲线成近似直线型。
3.非稳定破裂发展阶段<CD>，破裂不断发展，直至试件完全破坏，试件由体积压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大。
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;。
矿山岩体力学知识点
矿山岩体力学知识点岩体力学是矿山工程中的一个重要学科，它研究岩石的力学性质和其在地下开采中的变形和破坏规律。
了解岩体力学的知识点对于合理设计和稳定的矿山开采至关重要。
以下是一些岩体力学的主要知识点。
1.岩石的物理力学性质：包括岩石的密度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
这些物理力学性质对于岩石的变形和破坏具有重要影响，也是评估岩石力学性质的基本指标。
2.应力与应变：应力是指在力作用下岩石内部的应力状态，包括垂直和平行两个方向的应力。
应变是岩石在受力下发生的变形。
研究岩石的应力与应变关系有助于了解岩石在开采过程中的应力分布规律和力学特性。
3.岩石的变形与破坏规律：岩石在受到外力作用后会发生变形和破坏。
弹性变形是岩石在小应力作用下发生的可恢复变形，塑性变形是岩石在大应力作用下发生的不可恢复变形，破坏是岩石超过其承载能力导致破坏的过程。
了解岩石的变形与破坏规律可以指导矿山开采的安全与高效。
4.岩石力学参数的测定与试验方法：准确获取岩石力学参数是进行合理设计和分析的基础。
常用的试验方法包括岩石强度试验、应力-应变试验、岩石断裂试验等。
这些试验方法可以用于测定岩石的强度、变形特性和破坏特征，为岩石力学参数的确定提供依据。
5.岩体的稳定性分析：岩体的稳定性是矿山开采过程中一个重要的问题。
通过分析岩体力学参数、岩体结构、地应力等因素，预测和评估岩体的稳定性，选择合适的支护方法和措施，以确保矿山的安全运营。
6.岩石动力学：矿山开采中常伴随着岩爆、岩石震动等动力学问题。
了解岩石的动力学特性，包括岩爆的发生机制、岩石振动的传播规律等，对于预防和控制岩爆事故、减轻岩石震动的影响具有重要意义。
7.岩石支护与巷道设计：在矿山开采中，为了稳定岩体结构，需要进行巷道支护和巷道设计。
岩石力学的研究可以指导巷道的合理设计、支护方法的选择和支护结构的设计，提高巷道的稳定性和安全性。
8.岩层间的相互作用与岩爆防控：在矿山开采中，岩层间的相互作用对于岩体稳定性具有重要影响。
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。
扩容岩石力学知识点总结
扩容岩石力学知识点总结一、岩石的力学性质1. 岩石的本构关系岩石的本构关系描述了岩石受力后的应力-应变关系，是岩石力学研究的核心内容之一。
根据岩石的本构关系，可以推导得到岩石的弹性模量、剪切模量等力学参数，这些参数对于岩石的工程应用至关重要。
2. 岩石的强度特性岩石的强度特性是指岩石在受到外力作用时的抗压、抗拉、抗剪等力学性能。
岩石的强度特性直接影响着岩石的工程应用能力，因此对于岩石的强度特性的研究至关重要。
3. 岩石的弹性模量岩石的弹性模量是描述岩石在受力作用下的弹性变形特性的重要参数，它是岩石的抗压、抗拉等性能的基础。
岩石的弹性模量是岩石力学研究的重要内容之一。
二、岩石的变形和破坏规律1. 岩石的变形规律岩石在受到外力作用时会发生变形，其变形规律主要表现为岩石的弹性变形和塑性变形。
岩石的变形规律是岩石力学研究的重要内容之一。
2. 岩石的破坏规律岩石在受到外力作用时会发生破坏，其破坏规律主要表现为岩石的压缩破坏、拉伸破坏、剪切破坏等。
岩石的破坏规律是岩石力学研究的重要内容之一。
三、岩石力学的实际应用1. 岩石工程设计岩石力学的研究成果可以应用于岩石工程设计中，包括隧道工程、坝基工程、矿山工程等。
岩石工程设计是岩石力学的重要应用领域之一。
2. 地质灾害防治岩石力学的研究成果可以应用于地质灾害防治工程中，包括滑坡治理、岩体稳定性评价等。
地质灾害防治是岩石力学的重要应用领域之一。
3. 岩石勘查岩石力学的研究成果可以应用于岩石勘查工作中，包括岩石性质测试、岩体稳定性评价等。
岩石勘查是岩石力学的重要应用领域之一。
总之，岩石力学是一门重要的土木工程岩土力学的分支学科，对于地下工程、矿山开采、地质灾害防治等方面具有重要的理论和实际意义。
希望本文的内容能够为岩石力学的学习和研究提供一定的参考和帮助。
岩石力学资料
一、岩石和岩体岩石⑴自然形成的产物；⑵由一种或几种矿物组成的具有一定结构构造的固体集合体。
岩体：地质历史过程中形成的，由岩块和结构面组成的，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。
岩体就是岩石和结构面的统一体。
结构面: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。
（如节理、裂隙、褶皱等结构面。
）二、岩体的特征1、岩体是非均质各向异性的材料。
2、岩体内存在着原始应力场。
3、岩体内存在着一个裂隙系统4岩体既不是理想的弹性体，也不是典型的塑性体，既不是连续介质，又不是松散介质，而是一种特殊的复杂的地质体，这就造成了研究它的困难性和复杂性岩体力学研究的主要对象是岩体，研究岩体在力场作用下，所发生的变形、破坏和移动规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。
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。
a.单向抗压强度b.单向抗拉强度c.剪切强度d.三轴抗压强度岩石的变形：岩石在外力作用下发生形态（形状、体积）变化。
a.单向压缩变形b.反复加载变形c.三轴压缩变形d.剪切变形岩石单轴抗压强度1）定义：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计算公式：σc=P/A5)水对单轴抗压强度的影响－软化系数：岩石的软化系数：饱和岩石抗压强度σb与干燥岩石抗压强度σc之比η=σb/ σc≤11.2岩石单轴抗拉强度定义：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。
试件在拉伸荷载作用下的破坏通常是沿其横截面的断裂破坏，岩石的拉伸破坏试验分直接试验和间接试验两类抗剪切强度定义：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称为岩石的抗剪切强度剪切强度试验分为非限制性剪切强度试验和限制性剪切强度试验二类。
非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在，没有正应力存在；限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪应力外，还存在正应力。
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。
岩体力学重点
概念岩石：是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然体。
岩石结构：是指岩石中矿物颗粒间的关系，包括颗粒大小、形状、排列、结构连结特点以及岩石中的微结构面。
岩石构造：岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间的排列方式及充填方式。
岩石块体密度：单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。
颗粒密度：岩石固相物质的质量与其体积的比值（不包括岩石孔隙体积）。
孔隙率：孔隙体积与总体积（包含孔隙）之比。
渗透系数：表征岩石透水性的重要标志，在数值上等于水力梯度为1时的渗流速度。
软化系数：岩石浸水后的饱和抗压强度与岩石干抗压强度之比。
膨胀性：岩石侵水后发生体积膨胀的性质。
岩石吸水性：岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力。
扩容：岩石在外力作用下，形变过程中发生的非弹性的体积增长（岩石破坏的前兆）。
弹性模量：单向压缩条件下，弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。
变形模量：岩石在单轴压缩条件下，轴向应力与总应变（弹性应变与塑性应变之和）的比值。
泊松比：横向应变与纵向应变之比，也叫横向变形系数。
脆性度：对脆性程度的一种度量，脆性度愈小，材料抗断裂的抗力愈高；反之愈大。
尺寸效应：岩石试件尺寸越大，则强度越低，反之越高，这一现象。
常规三轴试验：试件处于σ1 >σ2=σ3应力状态下。
真三轴试验：试件处于σ1 >σ2 >σ3应力状态下。
岩石三轴压缩强度：岩石在三轴压缩荷载作用下，试件破坏时所承受的最大轴向压应力。
流变性：介质在外力不变的条件下，应力与应变随时间而变化的性质。
蠕变：介质在大小和方向均不改变的外力作用下，其变形随时间变化而增大的现象。
松弛：介质的变形（应变）保持不变时，内部应力随时间变化而降低的现象。
弹性后效：介质加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
它是一种延迟发生的弹性变形和弹性恢复，外力卸除后最终不留下永久变形。
岩石长期强度：岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低，作用时间t趋向于正无穷的强度（最低值）。
岩石力学知识点整理
矿山岩石力学知识点整理一、名词解释1.岩石力学：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的科学。
2.质量密度（ρ）和重力密度(γ)：单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。
单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。
所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。
γ＝G/V γ＝ρg (kN /m3)式中：G ――岩石试件的重量(kN) ；V ——岩石试件的体积(m3)3.岩石的相对密度就是指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1个大气压下40C 纯水的容重之比值。
Gs ——岩石的相对密度；Ws ——干燥岩石的重量(kN); Vs ——岩石固体体积(m3); ——40C 时水的重度（kN/m3）4.孔隙率是岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。
5.孔隙比是指岩石试件内孔隙的体积（V v)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。
w s ss V WG γ=w γ%100⨯=V V n V ws d G n γγ-=1nn V V V V V e V V s V -=-==16.岩石含水率(1V )：是指天然状态下岩石中水的重量1W 与岩石烘干重量d W 之比。
7.岩石的饱水率（2V ）是指高压（150个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量2W 与岩石干重量之比，即8.岩石的饱水系数（S K ）是指岩石的吸水率与饱水率之比，即21V V K S =9.软化系数：是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度（c σ）与在干燥状态下的抗压强度（c 'σ）的比值，即cc 'σσησ=。
10.透水性是指在一定的压力作用下，地下水可以透过岩石的性能称为岩石的透水性，其衡量指标为渗透率。
11.岩石的碎胀性是指岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。
12.结构面：是指具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面。
13.剪胀：结构面滑移过程中，不仅产生切向位移，也有法向位移，从而使结构面张开，岩体体积膨胀，这种现象即为剪胀。
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。
岩石力学知识点总结归纳
岩石力学知识点总结归纳
岩石力学是研究岩石在不同应力下的力学性质和变形行为的科学。
以下是岩石力学的一些重要知识点总结归纳：
1. 岩石的力学性质：
- 抗压强度：指岩石抵抗压缩破坏的能力。
- 抗拉强度：指岩石抵抗拉伸破坏的能力。
- 剪切强度：指岩石抵抗剪切破坏的能力。
2. 岩石的应力和应变：
- 应力：指岩石内部受到的力的分布状态。
- 压缩应变：指岩石在受到压力作用下发生的变形。
- 拉伸应变：指岩石在受到拉力作用下发生的变形。
- 剪切应变：指岩石在受到剪切力作用下发生的变形。
3. 岩石的变形特征：
- 弹性变形：指岩石受到外力作用后发生弹性恢复的变形。
- 塑性变形：指岩石受到外力作用后发生不可逆的变形。
- 蠕变变形：指岩石在长时间作用下由于内部结构的改变而发生的变形。
4. 岩石的断裂：
- 抗拉断裂：指岩石受到拉伸力作用下发生的断裂。
- 抗剪断裂：指岩石受到剪切力作用下发生的断裂。
5. 岩石的变形机制：
- 塑性变形机制：指岩石在受到足够大的应力作用下，其晶体结构发生可塑性变形。
- 蠕变变形机制：指岩石在长时间作用下，其内部结构发生改变导致变形。
以上是关于岩石力学的一些重要知识点的总结归纳。
希望对您有所帮助！。
- 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)。
岩石力学知识要点第一章1、 岩石：经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体2、 岩体：在一定的地址条件下，含有诸如裂隙、节理、层理、断层等不连续结构面组成的现场岩石，它是一个复杂的地质体3、 岩石力学研究的基本内容：① 基本理论：岩体地应力、岩体强度、岩体变形、裂隙水力学 ② 材料试验：现场试验和室内试验③ 工程应用：边坡工程、地下洞室、坝基稳定 第二章1、岩石的裂隙连通率：岩裂隙面方向ba a n +=（a 为裂隙面长度，b 为岩桥长度）2、横管各向异性：同一层面内力学性质相同，而不同层面内力学性质有差异的性质3、岩石的物理性质指标：（1）孔隙率：岩石内空隙体积与总体积之比，%1001%100n s v ⨯-=⨯=）（VV VV（2）吸水率： ①自然吸水率：岩石在常温下浸水48小时后岩体内的含水量与岩石干重量的比值%100%100ss1a s1w a ⨯-=⨯=W W W W W W②饱和吸水率：岩样在强制状态下（真空、煮沸或高压下）岩样最大吸水量与岩石干重量的比值%100%sssa sa⨯-=W W W W ）（（3）软化系数：岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值，用c η表示，干饱和）（）（c c cR R =η 4、岩石的渗透系数：受承压水作用的岩体，在节理裂隙等结构面上将产生渗流，其渗透性大小工程上一般用渗透系数k 表示（cm/s ）注意：k 不仅与岩体性质有关，还与岩体的应力状态有关，即拉压有关。
① 当外壁水压力大于内壁水压力时，水从外壁流向内壁，岩样受压1k ② 当内壁水压力大于外壁水压力时，水从内壁流向内壁，岩样受拉2k 一般来说2k >1k5、岩体质量指标RQD 值的概念：%100cm 10ll cm 10ii⨯>==∑钻孔总进尺）（钻孔总进尺后的长度扣除岩芯长度小于（修正岩芯采取率）RQD6、岩体分类应考虑的因素：岩块强度、RQD 值、节理间距、节理条件及地下水第三章1、岩石的三种破坏形式及特征？ ①脆性破坏：发生破坏时变形很小，明显声响，一般发生单轴或者是地围压坚硬岩石（岩爆） ②延性破坏（塑性破坏）：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者是高围压坚硬岩石③弱面剪切破坏：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2、岩石的抗剪断强度、抗剪强度的概念：①抗剪强度：岩石沿原生结构面或已被剪断的结构面剪切滑动时的“摩擦阻力” ②抗剪断强度：完整岩块、岩石被剪断时表现出的“抵抗剪切破坏”的强度3、岩石的单轴抗压、抗拉、抗剪强度的概念：①单轴抗压强度：岩石试件在单轴压力（无围压而轴向加压力）下抵抗破坏的极限能力或极限强度，数值上等于破坏时的最大压应力②抗拉强度：岩石的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，它在数值上等于破坏时的最大拉应力。
③岩石的抗剪强度：就是岩石抵抗剪切滑动的能力，它是岩石力学中需要研究的最重要指标之一，往往比抗压和抗拉强度更有意义 4、围压对岩石（岩体）的影响：岩石的强度随着围压的增加而增加，岩石的性状随着围压的增加而由脆性转换为延性 5、根据M-C 强度条件推证岩石的单轴抗压强度、抗拉强度分别为： ϕϕσsin 1ccos 2c -=ϕϕσsin 1ccos 2t +=推证：设滑动面与大主应力的夹角为α，则有： ασσσσσ2cos 223131-++=ασστ2sin 231-=由M-C 强度准则知：ϕστtan c f +=，将f ττ=及σ 带入其中可得： )2cos 1(tan 2sin )]2cos 1(tan 2[sin c 231αϕααϕασσ+--++=对于破坏面有245παα+==。
f，ϕαcos 2sin =，ϕαsin 2cos -=，上式可写为：ϕϕσϕσsin 1)sin 1(cos c 231-++=①单轴压力作用下有：1σσ=c 03=σ带入其中可得ϕϕσsin 1ccos 2c -=②单轴拉力作用下有:01=σ 3t σσ-=带入其中可得ϕϕσsin 1ccos 2t +=6、说明格里菲斯强度理论的基本观点和推导思路：（1）基本观点：格里菲斯人为材料内部存在着许多细微裂隙，在力的作用下，这些细微裂隙的周围特别是缝端，可以产生应力集中现象。
材料的破坏往往从缝端开始，裂缝扩展，最后导致材料的完全破坏，属于微观强度理论。
（2）推导思路：①从岩石中取出任一条裂缝，简化为椭圆裂纹（长轴a 、短轴b ），外部应力场σ1、 σ3；②分析裂纹周边的切向应力σb ，取σbmax ；③求危险裂纹方向β（从若干条裂纹中挑出最危险裂纹）； ④与材料参数建立联系，导出强度准则；7、说明岩石强度的主要因素：①矿物成分：造岩矿物强度越高，颗粒级配越好，岩石强度就越高②节理裂隙发育程度：节理裂隙越发育，岩石强度越低③围压水平④加荷速度：速度越快，强度越高⑤含水率：含水率越大，强度越低⑥层面方向8、说明岩体中软弱结构面的强度分析方法：9、说明岩石抗剪强度巴顿公式中）（σϕστcjj f lgtan R JRC +=各符号的含义及如何取值？ JRC ——节理（结构面）粗糙系数，介于0—20之间，由实测起伏状态，十条标准剖面对比确定cj R ——裂隙面围岩的抗压的强度）（σcjR j ϕ——节理（结构面）基本摩擦角（光面摩擦角）σ——节理（结构面）的法向应力 f τ——节理（结构面）的抗剪强度第四章1、岩石的弹性、塑性、粘性变形的概念①弹性变形：荷载卸去后，变形可恢复。
包括线性和非线性（弹性后效，粘弹性） ②塑性变形：荷载卸去后，变形不能全部恢复，残留一部分永久变形。
③粘性变形：荷载一定，变形随时间t 增加而增加。
2、岩石的εσ~曲线一般包括哪几个阶段？其变形特征如何？①OA 段——压密阶段：岩体中细微裂隙受压闭合②OB 段——线弹性阶段：卸载后变形可恢复，岩石颗粒变形 ③BC 段——强化阶段：卸载后变形不能完全恢复④CD 段——软化阶段：ε↑，强度下降，塑性变形比重大 3、岩石的弹模、变模切线、割线的概念？（1）弹性模量：是指单轴受力时正应力σ与弹性正应变εe 之比 eεσ=E 分为：①初始弹性模量i E ：曲线上零荷载时的切线斜率②切线弹性模量t E ：曲线在某点处切线斜率，随应力状态变化 ③平均弹性模量av E ：曲线近乎直线段的平均斜率 ④割线弹性模量s E ：原点与曲线上某点连线的斜率（2）变形模量：岩石的变形模量是以正应力σ与总应变ε(为弹性应变εe 与塑性应变εp之和的比值表示pe εεσεσ+==E4、岩石的弹性抗力系数和单位弹性抗力系数的概念？①弹性抗力系数：用以表示岩石反力（弹性抗力）大小的系数r1y pk ）（μ+==E，其物理意义是：使隧洞周围的岩石达到一个单位变形时所需要的压力大小②单位弹性抗力系数：隧洞半径D=1m 时，产生单位位移所需的压力，μ+==1E kr k 05、动弹模概念及与静弹模的关系？概念：通过激振（地震波、声波等）岩石的方式，测定弹性介质（岩体中）的波速，并换算得到的岩体弹性模量称为动弹模，用d E 表示与静弹模的关系：用动力法测得的弹性模量比静弹模要大，一般动弹模Ed=(1.0～2.56)静弹模Es ，工程上一般取Ed=1.3 Es6、岩石蠕变概念及三种蠕变类型？（初期、恒速、加速） 岩石蠕变：指岩石在应力恒定情况下，应变随时间增长的特性① 初期蠕变：应变—时间曲线向下弯曲，蠕变速率递减，变形可完全恢复② 恒速蠕变：曲线有近似不变的斜率，单位时间应变增加相同，变形部分可恢复 ③ 加速蠕变：蠕变速率不断增大，变形破坏7、试写出马克思威尔和凯尔文蠕变模型的微分形式本构关系？马克思威尔模型 凯尔文模型①马克思威尔模型： ②凯尔文模型：弹性元件与粘性元件串联，有： 弹性元件与粘性元件并联，有 b a τττ== b a γγγ+= d c τττ+= d c γγγ==b a 。
γγγ+=⇒ 。
γητ=c γτG =d而a a 。
γητ= b b γτG = γγητG +=⇒。
Gba 。
τητγ+=⇒ 或者γητ）（G +=dtd或者γτηdtd dtd 11=+）（G第五章1、岩体地应力二次应力概念？由于人类活动（工程开挖，修建建筑物）影响一定范围的天然应力，这种岩体被挠动后的应力称为“重分布应力”或“二次应力” 2、说明形成岩体地应力的主要力源，以及影响地应力分布的主要因素？ 主要力源：自重应力和构造应力影响岩体天然应力大小和分布规律的因素很多，主要有岩体自重（自重应力）、地质构造运动（构造应力）等；此外，成岩过程中的物理化学变化、地形地貌、地温梯度岩体特性等均对岩体天然应力有不同程度的影响。
3、结合图说明应力解除法和应力恢复法的基本原理？②应力恢复法基本原理：在量测部位→磨平→贴应力片→初始读数；开挖（沿与待测主应力垂直方向开槽）→地应力释放→应变增加；利用扁千斤顶反向加压（应力恢复）→使应变读数恢复至初始读数 地应力＝反向油压4、掌握1000==K K ，条件下圆孔周边上的切向应力集中程度，椭圆洞室xz σσ与a ，b 的关系？(1) ①00=K 时，0p 0=⨯=v h p K ②10=K 时，v h p p =r r =0r =⇒σ H r r rγσ)1(22-=）（θσθ2cos 21+=v p H r r γσθ)1(220+= πθ，0=v p 3=⇒θσ 0=θτr 232πθπθ==，v p -=⇒θσ从以上可以看出：洞壁处有较大的切向应力， 从以上可以看出：①围岩中的径向应洞室边界附近产生应力集 力均小于岩体中 中现象 的初始应力H γ②围岩中的切向应力均大于岩体中 的初始应力③若令0r 6r =带入，则有H r γσσθ028.1/≈(2)0x =σ，洞顶受拉；z xσσ=洞顶受压0z =σ，拱腰受拉；z xσσ=拱腰受压HB ba zx ==σσ设计中可以根据xz σσ通过调整长短轴之比使椭圆洞室切向均匀受力5、地下洞室轴线及体形与地应力特征的关系，地下洞室岩壁稳定性如何判定？如何确定支护力？第六章1、山岩压力的概念（松动、变形）？把由于地下洞室开挖形成的围岩变形或破坏，且作用于衬砌（支护）上的压力，称为山岩压力，包括松动和形变压力2、影响山岩压力的主要因素？①初始地应力②洞室的形状及大小③岩体质量④支护刚度和时间⑤施工方法⑥洞室埋深 ⑦围岩弹性变形⑧围岩塑性变形3、说明普氏压力拱理论的基本观点及岩石坚固系数k f 的概念？普氏认为：岩体内总是有许多大小的裂隙、层理、节理等软弱结构面，将岩体切割成各种大小的块体，破坏岩体的完整性，造成松动性。