岩体力学
《岩体力学》第六章岩体的力学性质
图6.1 岩体的压力--变形曲线第六章 岩体的力学性质岩体的力学性质包括岩体的变形性质、强度性质、动力学性质和水力学性质等方面。
岩体在外力作用下的力学属性表现出非均质性、非连续、各向异性和非弹性。
岩体的力学性质取决于两个方面： 1）受力条件；2）岩体的地质特征及其赋存环境条件。
其中地质特征包括岩石材料性质、结构面的发育情况及性质（影响岩体的力学性质不同于岩块的本质原因）；赋存环境条件包括天然应力和地下水。
第一节 岩体的变形性质一、 岩体变形试验及其变形参数确定变形参数包括变形模量和弹性模量。
按静力法得到静E ，动力法得到动E 。
⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧法波地震声波法动力法轴压缩试验法双单水压洞室法钻孔变形法扁千斤顶法狭缝法承压板法静力法按原理和方法分原位岩体变形试验)()()( )(1．承压板法刚性承压板法和柔性承压板法 各级压力P －W （岩体变形值）曲线 按布西涅斯克公式计算岩体的变形模量E m （Mpa ）和弹性模量E me （Mpa ）。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=e m mem m W W PD E W W PD E )1()1(22μμ式中：P —承压板单位面积上的压力（Mpa ）； D —承压板的直径或边长（cm ）；W，W e—为相应P下的总变形和弹性变形；ω—与承压板形状、刚度有关系数，圆形板ω=0.785，方形板ω=0.886。
μm—岩体的泊松比。
★定义：岩体变形模量（E m）：岩体在无侧限受压条件下的应力与总应变之比值。
岩体弹性模量（E me）：岩体在无侧限受压条件下的应力与弹性应变之比值。
图6.2 钻孔变形试验装置示意图②可以在地下水位以下笔图6.3 狭缝法试验装置如图6.3所示。
二、岩体变形参数估算现场原位试验费用昂贵，周期长，一般只在重要的或大型工程中进行，因此，岩体变形参数的很多情况下必须进行估算。
两种方法：① 现场地质调查→建立适当的岩体地质力学模型→室内小试件试验资料→进行估算； ② 岩体质量评价和大量试验资料→建立岩体分类指标与变形参数间的经验关系→进行估算。
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。
岩土力学
岩体力学的发展可分为两个阶段： 连续介质力学阶段。把岩体视为一种完整的连续介质材料，将连 续介质力学的理论和方法，特别是把土力学理论移植过来，用于 解决在工程建设中遇到的岩体力学问题。 碎裂岩体力学阶段。在20世纪50年代末和60年代初，国际上发生 了几次大型水坝工程事故。在对这些重大事故研究过程中，逐渐 注意到岩体并不是完整一块，而是由节理、断裂等切割成的碎裂 岩体。在岩体力学研究中重视了节理、断裂面等力学作用，提出 了不连续性、不均匀性、各向异性是岩体的重要特征；注意到尺 寸效应等现象。在力学分析上出现了块体分析的理论和方法。 当 前，连续介质力学理论仍具有支配作用。同时，正在注意研究碎 裂介质岩体力学分析理论和方法；研究结构力学的理论和方法在 岩体力学研究中的应用；研究运用岩体变形观测反分析与岩体改 造措施相结合的实用岩体力学问题，不断地深入认识岩体，修改 设计，补充岩体改造措施，使岩体工程设计逐步完善，并有了一 套应用岩体力学的理论和方法。
拉伸破坏
劈裂破坏
剪切破坏
延性破坏
岩石材料的试验机
非刚性机
刚性机
岩石的强度
岩石的强度——表示岩石抵抗外力破坏能力的大小 峰值强度——在临近破坏时具有的最大承载能力。 残余强度——在发生破坏后仍然具有的承载能力。 岩石的抗压强度、抗剪强度及抗拉强度——岩石在
压缩、剪切或拉伸应力作用下的抗破坏能力各不相同，与 之相对应的强度值分别为抗压强度、抗剪强度和抗拉强度。
o B、沉积岩 o 是由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质，在 原地或被外力搬运，在适当条件下沉积下来， 经胶结和成岩作用而形成的，具层理构造。
o C、变质岩 o 是在已有岩石的基础上，经过变质混合作用后 形成的。由于温度、压力的不同，则有高温变 质、中温变质及低温变质，再加上作用力的不 同，又有更多的组合的变质混合条件。
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。
岩体力学期末考试最新知识点
1.岩体力学：是研究岩体和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。
2.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。
3.岩体：一定工程范围内的自然地质体。
4.岩石和岩体的不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。
5.岩石的结构：组成岩石最主要的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况。
6.岩石的构造：指组成岩石的成分在空间分布及其相互间的排列关系。
7.岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩8.岩体结构的两大要素：结构体和结构面9.岩体的力学特征：不连续性、各向异性、不均匀性、赋存地质因子特性、残余强度特性10.岩体力学的研究任务：1、基本原理方面2、实验方面3、实际工程应用方面4、监测方面11.岩石的质量指标：指描述岩石质量大小有关的参数，通常采用岩石单位体积质量的大小表示，包括岩石的密度和颗粒密度。
12.岩石的密度：指岩石试件的质量与岩石试件的体积之比13.岩石的颗粒密度P s：岩石固体物质的质量与固体的体积之比（P s=m s/V c）14.岩石的孔隙性：是反应了岩石中微裂隙发育程度的指标。
15.岩石的吸水率：指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比16.岩石的吸水率分为：自由吸水率3a和饱和吸水率3saasa17.软化系数：指岩石饱和单轴抗压强度的平均值与干燥状态下的单轴抗压强度平均值的比值18.岩石的膨胀特性：通常以岩石的自由膨胀率、岩石的侧向约束膨胀率、膨胀压力19.岩石的单轴抗压强度：指岩石试件在无侧限条件下，受轴向里作用破坏时，单位面积承受的最大荷载，即R c=P/A20.岩石的抗拉强度：指岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时单位面积所能承受的最大拉力21.岩石抗拉强度试验方法：1、直接拉伸法2、抗弯法3、劈裂法4、点荷载试验法22.岩石的剪切强度：指岩石在一定的应力条件下所能抵抗的最大剪应力23.岩石抗剪强度的试验方法：1、抗剪断试验2、抗切试验3、弱面抗剪切试验24. --------------------------------------------------------- 三向压缩应力作用下的破坏形式：低围压劈裂；中围压斜面剪切；高围压---塑性流动25.岩石模量有：初始模量、切线模量、割线模量26.脆性破坏：指应力超出了屈服应力后不表现出明显的塑形变形特性，这类破坏是脆性破坏27.扩容：指岩石受到外力作用后，发生非线性的体积膨胀，且这一体积膨胀是不可逆的28.岩石的流变性包括：1、岩石的蠕变2、岩石的应力松弛3、岩石的长期强度29.蠕变：是指岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。
岩体力学
1.岩体力学的定义：岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科。
是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，作出响应的一门力学分支。
2.岩石的定义：岩石是矿物或岩屑地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体。
3.岩体的定义：在岩体力学中，通常将在一定工程范围内的自然地质体称为岩体。
4.结构面的定义：所谓结构面，是指具有极低的或没有抗体强度的不连续面5.岩石的力学特征：1.不连续性.2.各向异性.3.不均匀性.4.赋存地质因子的特性.6.学派：1.地质力学的岩石力学派。
2.工程岩石力学派。
第二章1.岩石的基本物理性质：1.岩石的密度指标。
2.岩石的孔隙性。
3.岩石的水理性质。
4.岩石的抗风化指标。
5.岩石的其他特性。
2.岩石的强度特性：所谓强度，是指材料在荷载作用下，所能承受的最大的单位面积上的力。
通常研究岩石的单轴抗压强度（无侧限压缩强度）、抗拉强度、剪切强度、三轴压缩强度等。
在单向压缩荷载作用下试件的破坏形态：1.圆锥形破坏。
2.柱状劈裂破坏。
3.四种强度特性：1.岩石的单轴抗压强度。
2.岩石的抗拉强度。
3.岩石的抗剪强度。
4.岩石在三向压缩应力作用下的强度。
4.岩石三向压缩强度的影响因素：1.侧向压力的影响。
2.试件尺寸与加载速率的影响。
3.加载路径对岩石三向压缩强度的影响。
4.孔隙压力对岩石三向压缩强度的影响。
5.岩石应力应变全过程曲线（略）6.岩石的流变性包含着三部分的内容：岩石的蠕变、岩石的应力松弛、岩石的长期强度。
7.所谓的蠕变是指岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。
8.典型蠕变曲线（略）。
9.影响岩石蠕变的主要因素：1.应力水平对蠕变的影响。
（不能太大也不能太小，中等应力水平（60%-90%）峰值）2.温度、湿度对蠕变的影响。
10.岩石介质力学模型：1.基本力学介质模型：弹性介质模型、塑性介质模型、粘性介质模型。
2.常用的岩石介质模型：弹塑性介质模型、粘弹性介质模型：马克斯韦尔模型、凯尔文模型。
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一、绪论1、工程岩体力学研究的根本目的和任务。
根本目的：评价和研究岩体的稳定性。
任务：研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体的变形和稳定性。
2、工程力学的研究内容：（1）岩块、岩体的地质特征；（2）岩石的物理、水理及热学特性；（3）岩块的力学性质；（4）结构面的力学性质；（5）岩体的力学性质；（6）岩体的天然应力分布规律；（7）岩体工程问题：地基、边坡、洞室岩体；（8）岩体性质改善与加固。
3、岩体力学的研究方法：（1）工程地质方法：研究岩块、岩体的地质与结构特征，为岩体力学研究提供地质资料和地质模型。
分为：a、岩矿鉴定：了解岩石的岩性、矿物成分及结构构造及成因环境。
b、地层、构造：了解岩体的地质成因、空间分布及各种结构面的发育情况，分析岩体构造变形及应力状态。
c、赋水特性：了解岩体中水分的形成、赋存与运移规律。
（2）物理实验方法：提供岩体的物理力学参数；评价岩体的变形和稳定性；岩石力学的变形与强度的机制。
分为：室内岩石物理力学试验；原位岩体力学试验、监测；天然应力测量；工程岩体物理模型试验。
（3）数学力学分析方法：建立岩体力学模型，采用适当的分析方法预测岩体在不同力场作用下的变形与稳定性。
分为：a、力学模型：本构关系、强度准则刚体力学；弹性力学；弹塑性力学；断裂力学；损伤力学；流变力学等b、分析方法：块体极限平衡法；数值模拟法等系统论；信息论；人工智能专家系统；灰色系统等二、岩块和岩体的地质特征1、岩石：由具有一定结构构造的矿物集合体组成。
2、岩块：由地质作用形成的，具有一定的岩矿组合和较强的连接强度、不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小单元。
3、结构面：地质历史发展过程中，在地质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。
包括：物质分异面和不连续面。
软弱结构面：在结构面中，那些规模较大、强度低、易变形的结构面称为软弱结构面。
4、岩体：在地质历史过程中形成的、由岩石块体和结构面网络组成的、具有一定的岩石成分和结构，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。
岩体力学
岩体：是位于一定地质环境中，在各种宏观地质界面分割下形成的有一定结构的地质体。
结构体：被结构面切割成的岩石块体。
结构面：是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。
岩体复杂性表现：一.不连续性，二.非均质性，三.各向异性，四.岩体中存在着不同于自重应力场的天然应力场，五.岩体赋存于一定地质环境中，对岩体影响较大。
岩石的变形性状：1.塑性。
2.弹性。
3.粘性。
弹性：指材料在外力作用下产生变形，而撤去外力后立即恢复到它原有的形状和尺寸的性质。
弹性变形：外力撤去后能够恢复的变形。
如应力—应变关系呈直线关系，称线弹性，不呈直线关系称非线弹性。
塑性：指材料受力后，在应力超过屈服应力时仍能继续变形而不即行断裂，撤去外力后变形又不能完全恢复的性质。
不能恢复的变形，称塑性变形。
应变硬化：在屈服点之后，应力—应变关系呈上升曲线，说明晶粒滑到新位置后，导致粒间相嵌、挤紧和晶粒增大，如使之继续滑动，要相应增大应力的现象。
粘性：指材料受力后变形不能在瞬间完成，且应变的速率随应力的大小而改变的性质。
流动变形：应变速率随应力而变化的变形。
峰值前变形机理：1.以裂纹行为为主导的变形。
2.以弹性变形为主的变形。
3.以塑性变形为主的变形。
轴向应力—应变曲线：直线型（弹），下凹型（弹—塑），上凹形（塑—弹），S型（塑—弹—塑）。
扩容：随着裂纹的继续发生和扩展，岩石体积应变增量由压缩专为膨胀的力学过程。
弹性模量：E是指单轴压缩条件下轴向压应力与轴向应变之比。
有效弹性模量：包含裂纹的弹性模量。
固有弹性模量：E未受裂纹的存在所影响的岩石弹性模量。
刚性压力机：用岩石试件的变形作为控制变量，并用着一信号的反噬来控制机器压板的位移速率或加速速率的压力机。
单调加载：岩石在峰值前承受的荷载一直增加。
它可分为等加载速率加载和等应变速率加载两种方式。
循环加载：逐级循环加载：指在试验过程中，当荷载加到一定值时，将荷载全部卸除，然后又加载至比原来卸载点高的压力值，再卸载，如此不断循环的加载方式。
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第一章绪论第一节岩体力学与工程实践岩体力学(rockmass mechanics)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。
岩体力学的研究对象是各类岩体，而服务对象则涉及到许多领域和学科。
如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。
但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。
概括起来，可分为三个方面：①为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。
②为掘进、钻井及爆破工程服务的岩体力学，主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力学特性。
③为构造地质学、找矿及地震预报等服务的岩体力学，重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂机理，为此需研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以及与时间效应有关的流变特征。
以上三方面的研究虽各有侧重点，但对岩石及岩体基本物理力学性质的研究却是共同的。
本书主要是以各类建筑工程和采矿工程为服务对象编写的，因此，也可称为工程岩体力学。
在岩体表面或其内部进行任何工程活动，都必须符合安全、经济和正常运营的原则。
以露天采矿边坡坡角选择为例，坡角选择过陡，会使边坡不稳定，无法正常采矿作业，坡角选择过缓，又会加大其剥采量，增加其采矿成本。
然而，要使岩体工程既安全稳定又经济合理，必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。
其中，准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性，进而从岩体力学观点出发，选择相对优良的工程场址，防止重大事故，为合理的工程设计提供岩体力学依据，是工程岩体力学研究的根本目的和任务。
岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。
岩体力学
2.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。×
3.在岩土体稳定性评价中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定，通常在设计 上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值，此即稳定性系数。×
4.地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来确定。×
Kelvin 模型
应力发生了变化
12. 岩石块体变形应力—应变为非直线关系时，变形模量有几种类 型？各自如何定义的？
3种 初始模量(Ei)指曲线原点处的切线斜率 切线模量(Et)指曲线上任一点处切线的斜率，在此特指中部直线段的 斜率 割线模量(Es)指曲线上某特定点与原点连线的斜率，通常取σc／２处 的点与原点连线的斜率
一、判断题： 1.结构面组数越多，岩体强度越接近于结构面强度。（ ∨ ） 2.岩石三向抗压强度不是一个固定值，将随围压变化而改变。（∨） 3.流变模型元件并联组合时，各元件满足应力相等，应变相加关系。（×） 4.在未受开采影响的原岩体内存在着原岩应力，其方向与水平方向垂直。（×） 5.岩石抗压强度值的离散系数越大，说明岩石抗压强度平均值的可信度越高。（×） 6.根据服务年限要求，矿井运输大巷应按照等应力轴比设计其断面尺寸。（×） 7.岩石蠕变与岩石类别有关，与应力大小有关。（∨） 8.有粘聚力的固结岩体体，由地表开始侧压力与深度成线性增长。（×） 9.椭圆断面巷道，其长轴方向与最大主应力方向一致时，周边受力条件最差。（×） 10.在力学处理上，弱面不仅能承受压缩及剪切作用，还能承受拉伸作用。(×) 1．结构面组数越多，岩体越接近于各向异性。（×） 2．流变模型元件串联组合时，各元件满足应变相等，应力相加关系。（×） 3．软弱岩层受力后变形较大，表明构造应力在软弱岩层中表现显著。（×） 4．岩石限制性剪切强度不是固定值，与剪切面上作用的正压力有关。（∨） 5．软岩破坏为渐进过程，首先对破坏部位支护，可使软岩控制取得好的效果。（∨） 6．随开采深度增加，巷道围岩变形将明显增大。（∨） 7．从巷道周边围岩受力情况看，拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。（×） 8．塑性变形与静水应力无关，只与应力偏量有关，与剪应力有关。（∨） 9．对无粘聚力的松散体，由地表开始侧压力即与深度成线性增长。（∨） 10巷道返修是一种较好的巷道支护对策。（×）
深部岩体力学
深部岩体力学
深部岩体力学是研究地壳深部岩石在高地应力、高温高压等极端条件下的力学行为和变形机制的学科。
它涉及地质学、岩石力学、工程地质学等多个学科领域，对于资源开发、地质灾害防治、地下工程建设等具有重要的理论和实际应用价值。
深部岩体力学的研究内容包括深部岩石的物理力学性质、变形特征、破裂机制、流体-岩石相互作用等方面。
通过实验、理论分析和数值模拟等手段，研究人员可以深入了解深部岩石的力学行为和变形规律，为资源开发、地质灾害预测和地下工程设计提供科学依据。
在资源开发方面，深部岩体力学可以为深部矿产资源的勘探和开采提供关键技术支持。
例如，通过研究深部岩石的破裂机制和变形特征，可以优化深井开采方案，提高矿产资源的回收率。
在地质灾害防治方面，深部岩体力学可以为地震、滑坡、崩塌等地质灾害的预测和防治提供科学依据。
例如，通过研究深部岩石的应力状态和变形规律，可以预测地震活动和滑坡灾害的发生，采取相应的防治措施。
在地下工程建设方面，深部岩体力学可以为地下隧道、地下空间开发等工程提供设计和施工的技术支持。
例如，通过研究深部岩石的力学性质和变形特征，可以优化工程设计，降低工程风险。
总之，深部岩体力学是一门重要的学科，对于资源开发、地质灾害防治和地下工程建设等领域具有重要的理论和实际应用价值。
随着科技的不断进步和研究的深入，深部岩体力学将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
岩体力学岩石的强度特性
4.影响单轴抗压强度旳主要原因
(1)承压板端部旳摩擦力及其刚度(加垫块旳根据) (2)试件旳形状和尺寸
形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工 尺寸：不小于矿物颗粒旳10倍； φ50旳根据 高径比：研究表白；h/d≥(2－3)较合理
第三节 岩石旳强度特征
工程师对材料提出两个问题
1 最大承载力——许用应力[σ] ？ 2 最大允许变形－－许用应变[ε]？ 本节讨论[σ]问题
强度：材料受力时抵抗破坏旳能力。
强度
单向抗压强度
单向抗拉强度
剪切强度 三轴压缩
真三轴 假三轴
一 岩石旳单轴抗压强度
1.定义：指岩石试件在无侧限旳条件下， 受轴向压力作用破坏时单位面积上承受旳 荷载。
Rc P / A
式中：P——无侧限旳条件下旳轴向破坏荷
载
A——试件界面积
2.试件措施：
（1）试件原则：
圆柱形试件：φ4.8－5.2cm ，高H=（2－2.5)φ 长方体试件：边长L= 4.8－5.2cm , 高H=（2－ 2.5)L
试件两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm; 两端面垂直于轴线±0.25o
（2）加载途径对岩石三向压缩强度影响
A、B、C三条虚线是三个不同旳加载途径， 加载途径对岩旳最终三向压缩强度影响不大。
（3）孔隙水压力对岩石三向压缩强度旳影响
孔隙水压力使有效应力（围压）减小 强度降低
有水
无水
3.单向压缩试件旳破坏形态
破坏形态是体现破坏机理旳主要特征； 其主要影响原因：①应力状态 ②试验条件 破坏形态有两类： （1）圆锥形破坏 原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应） （2）柱状劈裂破坏 张拉破坏（岩石旳抗拉强度远不大于抗压强度） 是岩石单向压缩破坏旳真实反应（消除了端部效应）
《岩体力学》pdf
《岩体力学》pdf
《岩体力学》是一本关于岩石力学理论和实践的专业书籍。
岩石力学是研究岩石在各种物理、化学和力学作用下的变形、破坏和流动规律的学科。
它是地质科学、地球物理学、工程地质学等多学科交叉的基础学科，也是石油工程、矿山工程、地下工程、水利工程等工程技术的重要基础。
本书详细介绍了岩石的基本性质、岩石的应力应变关系、岩石的破坏和流动规律、岩石的热力学性质等内容。
同时，还介绍了岩石力学在石油工程、矿山工程、地下工程、水利工程等工程技术中的应用。
本书的特点是理论与实践相结合，既有深入的理论分析，又有丰富的实例说明。
它不仅适合作为高等院校地质科学、石油工程、矿山工程、地下工程、水利工程等专业的教材，也适合作为相关工程技术人员的参考书。
《岩体力学》是一本全面、深入、实用的岩石力学专著，对于学习和理解岩石力学的基本理论和方法，以及其在工程技术中的应用具有重要的参考价值。
岩体力学——精选推荐
岩体⼒学第⼀章绪论1、岩体⼒学：是⼀门⼒学分⽀，是研究岩⽯和岩体在各种不同受⼒状态下（周围物理环境，如⼒场、温度场和地下⽔等发⽣变化后）产⽣变形和破坏规律的学科。
结构⾯：具有极低的或没有抗拉强度的不连续⾯，包括⼀切地质分离⾯。
结构体：被结构⾯切割城的岩块结构体与结构⾯组成岩体的结构单元。
或岩体是由岩⽯块和各种各样的结构⾯共同组成的综合体。
岩体结构是指结构⾯的发育程度及其组合关系，或指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。
第⼀章习题⼀、选择题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、各向异性材料第⼆章习题选择题1、在岩⽯单向抗压强度试验中，岩⽯试件⾼与直径的⽐值h/d和试件端⾯与承压板之间的磨擦⼒在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。
（）（A）h/d较⼤，磨擦⼒很⼩（B）h/d较⼩，磨擦⼒很⼤（C）h/d的值和磨擦⼒的值都较⼤（D）h/d的值和磨擦⼒的值都较⼩2、岩⽯的弹性模量⼀般指（）。
（A）弹性变形曲线段的斜率（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3、岩⽯的割线模量计算时的应⼒⽔平为（）。
（A）(B) （C）(D）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（）。
（A）脆性材料（B）延性材料（C）坚硬材料（D）脆性材料，但围压较⼤时，会呈现延性特征5、剪胀（或扩容）表⽰（）。
（A）岩⽯体积不断减少的现象（B）裂隙逐渐闭合的⼀种现象（C）裂隙逐渐涨开的⼀种现象（D）岩⽯的体积随压应⼒的增⼤逐渐增⼤的现象6、剪胀（或扩容）发⽣的原因是由于（）（A）岩⽯内部裂隙闭合引起的（B）压应⼒过⼤引起的（C）岩⽯的强度⼤⼩引起的（D）岩⽯内部裂隙逐渐张开的贯通引起的7、岩⽯的抗压强度随着围岩的增⼤（）。
岩体力学获奖课件
岩石越硬，BC段越 短，脆性性质越明显。
脆性：应力超出屈 服应力后，并不体现 出明显旳塑性变形旳 特征，而破坏，即为 脆性破坏。
• b.弹性常数与强度旳拟定
• 弹性模量国际岩石力学学会（ISRH）建议 三种方法
•
•
E0
初始模量
d d
c
0
•
E50 / 50
• 割线模量
•
Et d / d 50
b.实际岩石旳流变性是复杂旳，是三种基本元件旳不同 组合旳性质，不是单一元件旳性质。
c.用粘弹性体：研究应力不不小于屈服应力时旳流变性 ；
用粘弹塑性体：研究应力不小于屈服应力时旳流变性 。
5.2 组合模型及其性质
(1)串联和并联旳性质
串连即两个或多种元件首尾依次相联旳模型。
并联即两个或多种元件首与首、尾与尾相联旳模型。
松驰：应变恒定，岩石中旳应力随时间降低，这种现象称“松 驰”。
（一）经典旳蠕变曲线（分三阶段）
1、初始蠕变阶段（瞬变蠕变阶段）AB。
特点：① 有瞬时应变 0（OA）；② t ，应
变率随时间增长而减小；③卸载后，有瞬时恢复变 形，后弹性后效，弹性后效，变形经过一段时间后 ，逐渐恢复旳现象。
特点：
①岩石旳原生和新生裂隙贯穿，到达D点，靠碎块间旳摩擦 力承载，故 D —称为残余应力。 ②承载力伴随应变增长而降低，有明显旳软化现象。
（3）全应力——应变曲线旳补充性质
①近似对称性 ②B点后卸载有残余应变，反复加载沿另一曲线上 升形成滞环(hysteresis) ，加载曲线但是原卸载 点，但邻近和原曲线光滑衔接。
c.无应力松弛 d.无蠕变流动
5.1 描述流变性质旳三个基本元件
(2)塑性元件
岩体力学
岩体力学复习题纲第一章1．什么是岩体力学？岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论及其应用的科学，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（应力场，温度场，地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。
2．何谓岩石？何谓岩体？岩石与岩体有何不同之处？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。
岩体：一定工程范围内的自然地质体。
不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。
3．岩体有哪些力学特征？（1）不连续；受结构面控制，岩块可看作连续。
（2）各向异性；结构面有一定的排列趋势，不同方向力学性质不同。
（3）不均匀性；岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同，各部位的力学性质不同。
（4）赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）都会对岩体有一定作用（5）残余强度特性：地质作用破坏岩体的构造后遗留下的构造形迹第二章1．简述岩石刚性试验机的工作原理。
当进行岩石压缩试验时，试验机的金属框架承受了与出力系统大小相等，方向相反的拉力。
此时，框架中将贮存有一定数量，由拉力而产生的弹性应变能。
当岩石达到峰值应力时，岩石产生一个较大量级的应变，正是因为这个应变在瞬间产生，使岩石试件与试验机之间的上压板跟不上岩石的变形速率，从而两者之间在一个极短时间内形成脱离趋势，这一脱离趋势促使受拉的试验机框架向岩石释放出贮存与试验机内的弹性应变能，从而导致岩石试件的崩溃。
2．典型的岩石蠕变曲线有哪些特征？典型的岩石蠕变曲线分三个阶段第Ⅰ阶段：称为初始蠕变段或者叫瞬态蠕变阶段。
在此阶段的应变一时间曲线向下弯曲；应变与时间大致呈对数关系，即ε∝㏒t。
第Ⅱ阶段：称为等速蠕变段或稳定蠕变段。
在此阶段内变形缓慢，应变与时间近于线性关系。
第Ⅲ阶段：称为加速蠕变段非稳态蠕变阶段。
此阶段内呈加速蠕变，将导致岩石的迅速破坏。
3．有哪三种基本的力学介质模型？1）弹性介质模型；2）塑性介质模型（理想塑性模型、有硬化塑.性介质模型）；3)黏性介质模型4．岩石在单轴和三轴压缩应力作用下，其破坏特征有何异同？单轴破坏形态有两类：圆锥形破坏，原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现；柱状劈裂破坏，张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应），消除试件端部约束的方法，润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部），加长试件。
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。
岩体力学尺寸计算公式
岩体力学尺寸计算公式岩体力学是地质学的一个重要分支，研究地球内部岩石的物理性质和力学行为。
在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个重要的工作。
岩石的尺寸对于岩石的力学性质和行为有着重要的影响，因此需要进行准确的尺寸计算。
本文将介绍岩体力学尺寸计算的公式和方法。
岩石的尺寸计算包括岩石的长度、宽度、厚度等参数。
这些参数对于岩石的力学性质有着重要的影响。
在岩体力学研究中，常用的尺寸计算公式包括岩石的体积计算公式、岩石的表面积计算公式等。
岩石的体积计算公式为：\[V = L \times W \times H\]其中，V为岩石的体积，L为岩石的长度，W为岩石的宽度，H为岩石的厚度。
岩石的表面积计算公式为：\[S = 2 \times (L \times W + L \times H + W \times H)\]其中，S为岩石的表面积。
在使用这些公式进行岩石尺寸计算时，需要准确测量岩石的长度、宽度、厚度等参数。
测量的精度对于计算结果的准确性有着重要的影响。
除了上述的基本尺寸计算公式外，岩体力学研究中还常用到一些特定形状岩石的尺寸计算公式。
例如，对于柱状岩石，其体积计算公式为：\[V = \pi \times r^2 \times H\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径，H为岩石的高度。
对于球状岩石，其体积计算公式为：\[V = \frac{4}{3} \times \pi \times r^3\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径。
这些特定形状岩石的尺寸计算公式在岩体力学研究中有着重要的应用，能够帮助研究人员准确计算这些特定形状岩石的尺寸参数。
在进行岩石尺寸计算时，需要注意测量的精度和准确性。
尤其是对于特定形状岩石的尺寸计算，需要采用适当的测量方法和工具，以确保计算结果的准确性。
在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个基础而重要的工作。
准确的尺寸计算结果能够为岩石的力学性质和行为研究提供重要的数据支持。
《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.
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1.冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象
2.煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出
基本特征
（1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象。
（2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。
（3）抛出的煤破碎程度高。
（4）有明显的动力效应。
（5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量。
3.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。
4.岩体力学的研究内容
(1)岩块、岩体地质特征的研究(2)岩石的物理、水理与热学性质的研究(3)岩块的基本力学
性质的研究。
(4)结构面力学性质的研究。
(5)岩体力学性质的研究(6)岩体中天然应力分布规律及其测量(7)工程岩体分类
5.岩块是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
6.岩体是在一定地质环境中形成的由岩块和结构面网络共同组成的，具有一定的结构并赋存与一定的天然应力状态下和地下水等地质环境中的地质体。
7.结构面：是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面或带。
根据地质成因的不同，可将结构面划分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。
8.节理面指岩石切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统，其两侧岩石无明显位移
9.颗粒密度(ρs)＞饱和密度(ρsat)＞天然密度(ρ)＞干密度(ρd)＞ρ’
10.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。
用吸水率、饱和吸水率与饱水系数等指标表示
11.岩石与外界的热交换形式：热传导、热对流、热辐射
12.岩块在连续单轴压缩条件下典型的应力-应变曲线如图。
(1)空隙裂隙压密阶段(OA段)：即试件中原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密，
形成早期的非线性变形。
(2)弹性变形至微破裂稳定发展阶段(AC段)：
该阶段的σ-εL曲线呈近似直线关系，而σ-εv曲线开始(AB段)为直线关系，随σ增加逐渐变为曲线关系。
据其变形机理又可细分弹性变形阶段(AB段)和微破裂稳定发展阶段(BC 段)。
弹性变形阶段不仅变形随应力成比例增加，而且在很大程度上表现为可恢复的弹性变形，B 点的应力可称为弹性极限。
微破裂稳定发展阶段的变形主要表现为塑性变形，试件内开始出现新的微破裂，并随应力增加而逐渐发展，当荷载保持不变时，微破裂也停止发展。
这一阶段的上界应力(C点应力)称为屈服极限。
(3)非稳定破裂发展阶段(或称累进性破裂阶段)(CD段)：
进入本阶段后，微破裂的发展出现了质的变化。
由于破裂过程中所造成的应力集中效应显著，即使外荷载保持不变，破裂仍会不断发展，并在某些薄弱部位首先破坏，应力重新分布，其结果又引起次薄弱部位的破坏。
依次进行下去直至试件完全破坏。
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。
试件承载能力达到最大，本阶段的上界应力称为峰值强度或单轴抗压强度。
(4)破坏后阶段(D点以后段)：
岩块承载力达到峰值后，其内部结构完全破坏
岩石抗压强度与围压的关系：首先，破坏前岩块的应变随围压增大而增加；另外，随围压增大，岩块的塑性也不断增大，且由脆性逐渐转化为延性。
岩块的尺寸效应：试件尺寸越大，岩石强度越低
13.岩石的蠕变性质：
Ⅰ.初始蠕变阶段(AB段)或称减速蠕变阶段。
本阶段内，曲线呈下凹型，特点是应变最初随时间增大较快，但其应变率随时间迅速递减，到B点达到最小值。
若在本阶段中某一点P 卸载，则应变沿PQR下降至零。
其中PQ段为瞬时应变的恢复曲线，而QR段表示应变随时间逐渐恢复至零。
由于卸荷后应力立即消失，而应变则随时间逐渐恢复，二者恢复不同步。
应变恢复总是落后于应力，这种现象称为弹性后效。
Ⅱ.等速蠕变阶段(BC段)或称稳定蠕变阶段。
本阶段内，曲线呈近似直线，即应变随时间近似等速增加，直到C点。
若在本阶段内某点T卸载，则应变将沿TUV线恢复，最后保留一永久应变εp。
Ⅲ.加速蠕变阶段(CD段)。
至本阶段蠕变加速发展直至岩块破坏(D点)。
14.蠕变性质的影响因素
（1）岩性；（坚硬岩石蠕变变形很小，可忽略不计，软弱岩石蠕变明显。
）
（2）应力；低应力（＜12.5Mpa）下，不出现加速蠕变阶段；中等应力（12.5～25Mpa）下，呈“S”型，具明显的三个阶段；高应力（＞25Mpa）下，不出现等速蠕变阶段。
（3）温度、湿度；温度、湿度↑，岩石的总应变与等速阶段的应变速率↑。
件在三向压应力作用下能抵抗的最大的轴向应力，称为岩块的三轴压缩强度。
在一定的围压σ3下，对试件进行三轴试验时，岩块的三轴压缩强度σ1m(MPa)为：σ1m=P m/A式中：p m为试件破坏时的轴向荷载(N)；A为试件的初始横断面面积(mm2 )
15.岩块的抗拉强度是通过室内试验测定的，其方法包括直接拉伸法和间接法两种。
在间接法中，又有劈裂法、抗弯法及点荷载法等。
其中以劈裂法和点荷载法最常用。
16.剪切强度通常可分为如下三种剪切强度：抗剪断强度、抗切强度、摩擦强度
17.结构面的变形研究意义：
(1)大量的工程实践表明：在工程荷载(一般小于10MPa)范围内，工程岩体的失稳破坏有相当一部分是沿软弱结构面破坏的。
(2)在工程荷载作用下，结构面及其充填物的变形是岩体变形的主要组分，控制着工程岩体的变形特性。
(3)结构面是岩体中渗透水流的主要通道。
在工程荷载作用下，结构面的变形又将极大地改变岩体的渗透性、应力分布及其强度。
(4)工程荷载作用下，岩体中的应力分布也受结构面及其力学性质的影响。
结构面的法向变形特征
(1)开始时随着法向应力增加，结构面闭合变形迅速增长，σn-ΔV及σn-ΔVj曲线均呈上
凹型。
(2)初始压缩阶段，含结构面的岩块变形ΔVt主要是由结构面的闭合造成的。
(3)法向应力σn大约从σc/3处开始，含结构面的岩块变形由以结构面的闭合为主转为以
岩块的弹性变形为主。
(4)结构面的σn-ΔVj曲线大致为一以ΔVj＝Vm为渐近线的非线性曲线(双曲线或指数曲
线)。
(5)结构面的最大闭合量始终小于结构面的张开度（e）。
（结构面凹凸不平）
18.岩体力学力学性质的影响因素：
受力条件、岩体的地质特征及赋存环境。
其主要因素包括：组成岩体的岩石材料性质；结构面的发育特征及性质；岩体的地质环境，尤其是天然地应力及地下水条件。
其中结构面的影响是岩体的力学性质不同于岩块力学性质的本质原因。
19.岩体变形=岩块变形+结构面闭合+充填物压缩+其他变形
20.影响岩体变形性质的因素：结构面方位、结构面密度、结构面张开度及充填特性
21.岩体动力学性质：是岩体在动荷载(冲击荷载, 爆破, 地震等)作用下所表现出来的性质，包括岩体中弹性波的传播规律及岩体动力变形与强度性质。
22.RQD分类：长度大于10cm的岩芯总长度与钻进总进尺的比值，以百分数表示。
23.RMR分类，即岩体地质力学分类，由岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件、地下水条件及节理方向修正5类参数组成。
24.人类工程活动之前存在于岩体中的应力，称为天然应力或地应力
25.天然应力产生的原因：板块运动、地慢热对流、地球自转、地球自重、岩浆侵入、放射性元素化学能、地壳非均匀扩容
26.岩体本构关系：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。
27.岩块的变形性质按卸载后变形是否可以恢复分弹性和塑性
28.均匀边坡岩体中应力分布特征表现为应力向临空面附近集中、最大主应力与坡面近于平行
29.影响边坡应力分布的因素：天然应力、坡形、坡高、坡角及坡底宽度等边坡特性、岩体结构与构造
30.地下硐室岩体力学问题：
1、地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重分布作用，形成新的应力状态，称为重分布应力状态。
2、在重分布应力作用下，洞室围岩将向洞内变形位移。
如果围岩重分布应力超过了岩体的承受能力，围岩将产生破坏。
3、围岩变形破坏将给地下洞室的稳定性带来危害，因而，需对围岩进行支护衬砌，变形破坏的围岩将对支衬结构施加一定的荷载，称为围岩压力（或称山岩压力、地压等）
4、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。
32.岩溶作用：地下或地表水对岩石可溶部分的破坏和改造。
33.构造应力的方向为近水平方向。
34.岩石的含水率试验中，试件烘干时应将温度控制在105-110℃
35.影响岩体质量的主要因素：岩体的完整性、岩石的强度
36.测定岩体的初始应力时，普遍采用应力解除法
37.固体中传播的应力波：弹性波、塑性波、冲击波。